功率半導體器件是指可在主電路中直接實現電能轉換或電路控制的電子器件，主要用于電力變換，包括整流、逆變、直流斬波，以及交流電力控制、變頻或變相。不同于其他類型半導體，功率半導體能夠耐受高電壓、大電流，通常工作在開關狀態，是電能轉換與電路控制的核心，對電能高效產生、傳輸、轉換、存儲和控制起著關鍵作用。
功率半導體器件根據載流子類型可以分為雙極型功率半導體和單極型功率半導體器件。雙極型功率半導體器件包括功率二極管、雙極結型晶體管(BJT)、電力晶體管(GTR)、晶閘管(Thyristor)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等。單極型功率半導體器件包括功率MOSFET、肖特基二極管等。它們的工作電壓和工作頻率也有所不同。
絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)是由BJT(雙極結型晶體管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件。IGBT可以實現直流電和交流電之間的轉換或者改變電流的頻率，有逆變和變頻的作用。
從控制類型上看，功率半導體器件從不可控器件發展為半控型器件，又發展為全控型器件。首先用于電力領域的功率半導體器件為硅二極管，包括普通二極管、肖特基二極管等，均屬于不可控器件;然后為晶閘管，晶閘管能夠承受高反向擊穿電壓及大電流，其缺點在于關斷是被動的，需要依賴外部條件，屬于半控型器件:20世紀60年代，實現了晶閘管的關斷，即門極可關斷晶閘管(Gate Turn Off Thyristor,GTO)。隨著MOSFET 技術的發展，20世紀70年代后期出現功率場效應晶體管(PowerMOSFET)。至此，全控型器件迅速發展起來，開關速度及開關頻率普遍高于晶閘管。
功率半導體器件的主要特征包括:①主要功能是實現大功率電能的變換和控制;②最重要的參數是其所能處理的功率，或者說所能承受的電壓、電流范圍，通常遠大于一般電子器件;③為了盡可能地避免功耗，一直處于開關狀態，由專門的驅動電路來控制其導通或關斷:④自身功耗較大，需要安裝散熱器以提高器件或系統的散熱能力。
熱門新聞
Global
