今天，電力電子技術(shù)的發(fā)展方向之一是工作頻率越來(lái)越高，從以前的工頻(50hz、60hz)、中頻(數(shù)百hz到一千多hz)，到現(xiàn)在的高頻(數(shù)千hz以上)。出現(xiàn)了開(kāi)關(guān)電源、逆變焊機(jī)、變頻器等許多新品，他們的出現(xiàn)，充分展示了電力電子新技術(shù)的體積小、重量輕、節(jié)能、省材等優(yōu)點(diǎn)。但是，使用中發(fā)現(xiàn)他們不是那么理想，故障較多，易燒壞元器件等。

　　我認(rèn)為，當(dāng)頻率較高時(shí)，一些基本概念已發(fā)生了變化，需要重新認(rèn)識(shí)。在頻率較低時(shí)，我們對(duì)一些基本概念，如電阻、電容、電感、導(dǎo)線等都看成理想狀態(tài)，即所謂參數(shù)元件。在集中參數(shù)電路中，凡是電阻作用都集中在電阻元建立，除此之外，不再考慮電阻；凡是電磁感應(yīng)現(xiàn)象都集中地用電感元件來(lái)表達(dá)，此外不再考慮其他影響；電荷一律只在電容器上積蓄。而分布參數(shù)的概念則不同，電阻、電容、電感、導(dǎo)線不是純粹的電阻、電容、電感、導(dǎo)線，而是電阻、電容、電感的復(fù)合體。

　　電阻，一般功率電阻為一陶瓷管上繞有電阻絲，且繞成螺旋管狀。不難看出，它也具有電感、只是電干量很小，一般可以忽略。每匝電阻絲之間還有分布電容，其等效電路如圖1。

　　一般來(lái)說(shuō)，目前電力電子技術(shù)使用的頻率在幾十khz一下，其分布電容可以忽略，實(shí)際等效電路如圖2。其總阻抗z為電阻zr與感抗zl的矢量和：

　　z=er+el 請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息

　　其數(shù)字為：z=√r2+(2πfl)2

　　為說(shuō)明問(wèn)題，試舉一例。設(shè)r=10ω，l=10-4h，f=5*104hz，可求得：z=33ω。由于感抗比電阻大得多，其相位也會(huì)發(fā)生很大的變化

　　電容，一般用中間夾有絕緣層的兩層金屬膜，卷成一卷，再分別。從兩層金屬膜相距最遠(yuǎn)的兩端引出兩根引線，其等效電路如圖3所示(這主忽略了電容的漏電電阻)。其總電容

　　c=c1+c2+···+cn

　　其l、l'為兩金屬膜各自的電感，且

　　l=l1+l2+···+ln

　　l'=l'1+l'2+···+l'n

　　并有l(wèi)=l'

　　當(dāng)f足夠低時(shí)，2πfl1=2πfl2+···+2πfln可視為零，也可視為短路，于是圖3的電路等效成幾個(gè)小電容并聯(lián)，總電容

　　c=c1+c2+···+cn

　　這是我們一般使用的情況

　　當(dāng)f足夠高時(shí)，2πfc1=2πfc2+···+2πfcn極小，也可視為短路，此時(shí)圖3的電路變成圖4，總阻抗相當(dāng)于一個(gè)電感，其值為l的一半。

　　電感的等效電路如圖5所示。

　　其中l(wèi)=l1+l2+···+ln

　　c1、c2、···cn為匝間分布電容，由于目前電力電子技術(shù)所達(dá)頻率還不夠高，一般可將分布電容忽略，但對(duì)于電壓很高，電流較小，頻率高的場(chǎng)合，則應(yīng)考慮分布電容。

　　導(dǎo)線，一般只認(rèn)為它是一種起聯(lián)結(jié)作用的元件，最多認(rèn)識(shí)到它是個(gè)小電阻、當(dāng)頻率較高時(shí)由于趨膚效應(yīng)，再認(rèn)識(shí)到其電阻在頻率高時(shí)比其直流電阻大一些。但僅此認(rèn)識(shí)還是不夠的，它的等效電路如圖6，即它是由r與l串聯(lián)而成的。

　　當(dāng)f足夠大時(shí)，zl＞＞zr，則導(dǎo)線表現(xiàn)為電感特性。由于電力電子技術(shù)領(lǐng)域所用電流較大，且常常有di／dt很大，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε＝-ldi／dt往往很大，是一個(gè)不可忽視的因素。所以在高頻工作時(shí)，連接子線盡可能短、粗、不得隨意拐彎，以便減少電感。在這里要說(shuō)明一下為什么要粗，這是因?yàn)橐桓謱?dǎo)線可以視為數(shù)根細(xì)線并聯(lián)，其電感量為各路電感并聯(lián)而成。導(dǎo)線越粗，意味著并聯(lián)越多，電感越小。

　　長(zhǎng)線與短線，我們一般認(rèn)為一根導(dǎo)線，其上各點(diǎn)的電流、電壓是相同的，它們只是時(shí)間的函數(shù)，即u=u(t)，i=i(t)。但是我們知道電信號(hào)以光波速度傳播，為30萬(wàn)公里/秒；其波長(zhǎng)λ=3*108/f米，假如一根導(dǎo)線的長(zhǎng)度等于波長(zhǎng)λ，結(jié)果如圖7所示，

　　導(dǎo)線上各點(diǎn)的電壓、電流顯然不相等，它們不僅是時(shí)間的函數(shù)，而且也是空間的函數(shù)。即u=u(x，t)，i=i(x，t)。當(dāng)導(dǎo)線長(zhǎng)1＝1/2時(shí)，它是一根很好的發(fā)射天線。實(shí)際上，當(dāng)l能與λ相比較時(shí)，我們把它叫做長(zhǎng)線，當(dāng)l與λ比較可以忽略時(shí)，我們把它叫做短線。

　　有趣的是，用50hz的工頻輸電時(shí)，當(dāng)輸電線很長(zhǎng)時(shí)，(我們也不能把它視為短線。工頻波長(zhǎng)λ=3*105/50=6000(km)，當(dāng)輸電線長(zhǎng)度為一、二百km時(shí)，就應(yīng)把它當(dāng)做長(zhǎng)線來(lái)考慮。要想降低損耗，必須降低頻率，這