典型的大功率器件包括哪些 其优势是什么

在知道大功率器件之前，我们要先知道功率器件是什么意思，功率器件是电子元件和电子器件的总称，是电子装置中，电能转换与电路控制的核心，它利用半导体单向导电的特性改变电子装置中电压、频率、相位和直流交流转换等的功能。

而大功率器件一般是指电压等级在1200V以上，电流在300A以上，输出功率比较大的电子元器件。典型的大功率器件包括大功率二极管、晶闸管SCR、双极型功率晶体管IGBT、功率晶体管GTR、IGCT、GTO、ETO、SIT等，900V以上的mosfet也可称为大功率器件，但是要看相应的电流等级。

其中，IGCT是在晶闸管技术的基础上结合IGBT和GTO等技术开发的新型器件，适用于高压大容量变频系统中，是一种用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体器件。

IGCT是将GTO芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起，再与其门极驱动器在外围以低电感方式连接，结合了晶体管的稳定关断能力和晶闸管低通态损耗的优点。在导通阶段发挥晶闸管的性能，关断阶段呈现晶体管的特性。IGCT芯片在不串不并的情况下，二电平逆变器功率0．5～3MW，三电平逆变器1～6MW；若反向二极管分离，不与IGCT集成在一起，二电平逆变器功率可扩至4／5MW，三电平扩至9MW。

这些器件基本上是以硅材料为基础，经过不同的工艺生产条件生产出来，按照其功能也有所分类：

1. 按照导通、关断的受控情况可分为不可控、半控和全控型功率器件，全控型如IGBT、IGCT、ETO等，就是通过门极可以控制器件的开通与关断，半控型器件的代表就是晶闸管，只能控制开通，而不能控制关断；

2. 按照载流子导电情况可分为双极型、单极型和复合型功率器件；

3. 按照控制信号情况，可以分为电流驱动型和电压驱动型功率器件。

根据它们的这些结构和特点应用领域也不完全相同，主要由电子元件业、半导体分立器件和集成电路业等部分组成。功率电子器件被广泛应用于电源，伺服驱动，变频器，电机保护器等功率电子设备主要得益于它们的自身优势：

1、器件能够快速恢复，以满足越来越高的速度需要。

2、通态压降降低。

3、电流控制能力增大。

4、额定电压耐压高。

5、温度与功耗。

随着技术的不断进步，功率半导体器件在不断演进。自上世纪80年代起，功率半导体器件MOSFET、IGBT和功率集成电路逐步成为了主流应用类型。随着科技的发展，今后对于半导体的产品应用还会产生哪些变化，或者是衍生出哪些新型的元器件都未可知，值得期待。

　　审核编辑：汤梓红