1 概 述

         电能是迄今为止人类文明史上最优质的能源。正是有赖于对电能的充分开发和利用，人类才得以进入如此发达的工业化和信息化社会。虽然人类在电能的产生、传输和利用方面已经取得了十分辉煌的成就，但是如何更加合理、高效、精确和方便地利用电能，仍然是需要解决的重大问题。

        电力电子技术的诞生和发展使人类对电能的利用方式发生了革命性的变化，并且极大改变了人们利用电能的观念。在世界范围内，用电总量中经过电力电子装置变换和调节的比例已经成为衡量用电水平的重要指标，目前控制工程网版权所有，全球范围内该指标的平均数为40%，而到2010年将达到80%[1]。这就对电力电子技术提出了新的挑战。

        然而现在电力电子技术的发展走到了十字路口，电力电子装置的复杂性与其应用的广泛性间的矛盾越来越尖锐。一方面众多领域需要大量使用电力电子装置，而另一方面，电力电子

        目前控制工程网版权所有，国际电力电子学界普遍认为，电力电子集成技术是解决电力电子技术发展面临的障碍，进一步拓展电力电子技术应用领域的最有希望的出路。

        电力电子集成概念的提出有10余年的历史，早期的思路是单片集成，体现了片内系统(System On Chip—SOC)的概念，即将主电路、驱动、保护和控制电路等全部制造在同一个硅片上。由于高压、大电流的主电路元件和其他低压、小电流电路元件的制造工艺差别较大，还有高压隔离和传热的问题，故单片集成难度很大，目前仅在小功率范围有所应用。而在中大功率范围内，只能采用混合集成的办法，将多个不同工艺的器件裸片封装在一个模块内，现在广泛使用的电力电子功率模块和智能功率模块(Intelligent Power Module—IPM)都体现了这种思想。1997年前后美国政府、军方及电力电子技术领域一些著名学者共同提出电力电子积木(Power Electronic Building Block—PEBB)的概念[1-4]，明确了集成化这一电力电子技术未来的发展方向，并将电力电子集成技术的研究推向高潮。

2 集成的意义

         集成技术的研究决定着电力电子技术未来的兴衰命运www.cechina.cn，这一点可以通过与电子技术发展历程的对比来认识。
        回顾电子技术发展的轨迹，在以集成电路为标志的微电子技术出现以前控制工程网版权所有，电子装置的设计、制造和维护也曾有相似情况。微电子技术的出现将电子设计中最主要的难点和绝大部分工作量封装在集成电路中，使装置的设计、制造和维护难度大大降低控制工程网版权所有，每一个受过普通工科高等教育的工程师都可以很容易地设计用于各自技术领域的电子装置控制工程网版权所有，生产的自动化程度大大提高。集成化极大地推广了电子技术的应用范围，使其渗透到生产和生活中的各个方面，给众多产品都打上了电子技术的烙印。应用领域的拓展反过来极大推动了该项技术自身的进步，由于得到了公众认可、资金技术和产业支持以及巨大的市场，电子技术创造出了如电脑、手机、数码照相机、MP3播放器等诸多凝结了其全部精华的技术宠儿。

       历史常有惊人的相似，并使人从中得到启迪。同30年前一样，电力电子也需要从电力电子工程师所造就的象牙塔中走出来，成为从事不同行业、具备基本技能的工程师所能驾驭的有力工具。只有这样，才能期待其更大的发展和更为辉煌的前景。而实现这一目标的途径就是集成[2]。通过集成，可以将现有电力电子装置设计过程中所遇到的元器件、电路、控制、电磁、材料、传热等方面的技术难点问题和主要设计工作解决在集成模块内部，使应用系统设计简化为选择合适规格的标准化模块并进行拼装即可[3]。这一革命性的技术将使现在的电力电子技术领域分化为集成模块制造技术和系统应用技术两个不同的分支，前者重点解决模块设计和制造的问题，通过多个不同学科的紧密交叉和融合攻克电力电子技术中主要的难点；而后者解决针对各种广泛而多样的具体应用将模块组合成系统的问题。随着这一技术的发展，集成模块的设计和制造技术将成为电力电子技术本身研