電力半導(dǎo)體器件是進(jìn)行電力變換和控制的大功率器件。 可直接用于處理電能的主電路中，實(shí)現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件。主要用于整流器、逆變器、斬波器、交流調(diào)壓器等方面，廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、交通等各個(gè)領(lǐng)域。

電力半導(dǎo)體器件屬于電力電子技術(shù)，類比于電子技術(shù)中的電子器件、晶體管和集成電路，是弱電，電力電子器件，也是利用弱電控制強(qiáng)電。

部分名詞解釋：

電力電子器件 (Power Electronic Device)：可直接用于主電路中，實(shí)現(xiàn)電能的變換或控制。

主電路 (Main Power Circuit)： 電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)中，直接承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)的電路。

電力電子系統(tǒng)： 由控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路 和以電力電子器件為核心的主電路組成。

它們的關(guān)系如下：

電力半導(dǎo)體器件的分類：

按照器件能夠被控制的程度，分為以下三類：

半控型器件 (Thyristor)：通過控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷。(晶閘管)

半控器件以晶閘管、DDS(T)(動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器件)為代表， 該種器件帶有控制極，但控制極只能控制器件的導(dǎo)通，卻不能控制器件的關(guān)斷，器件的關(guān)斷只能靠改變主電路工作條件來實(shí)現(xiàn)。** 半控器件在控制性能上雖然仍不完善，**但在可靠性上是唯一能夠和不控器件相媲美的器件：

晶閘管沒有介于導(dǎo)通和關(guān)斷之間的放大區(qū) ，因此通態(tài)內(nèi)阻最小，發(fā)熱最少，承受過電流能力極強(qiáng)，可以達(dá)到10—20倍的額定電流。

單管電流大，不需要多器件并聯(lián) 。目前大功率晶閘管輕易地可以做到額定電流3000 A—5000A，避免了在大電流應(yīng)用時(shí)必須并聯(lián)，從而產(chǎn)生不均流導(dǎo)致器件損壞問題的發(fā)生。

只需要很窄的脈沖，易于采用變壓器實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電的隔離 ，使弱電控制免受強(qiáng)電干擾，大大提高了控制裝置的可靠性。

散熱性好。溫度是半導(dǎo)體器件可靠性的大敵，理論和實(shí)踐證明，半導(dǎo)體器件的失效、損壞以及性能蛻變絕大多數(shù)原因歸結(jié)為溫度超標(biāo)。大功率晶閘管普遍采用雙面壓接安裝方式，實(shí)現(xiàn)主電路的兩極同時(shí)散熱，熱阻最小，散熱效果最好，當(dāng)工作電流大于500A時(shí)，采用雙面壓接散熱是目前最可靠的方式。

晶閘管與DDS(T)的區(qū)別： DDS(T)為用于替代晶閘管的新一代半控型器件，其保留了晶閘管所有優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，其克服了晶閘管驅(qū)動(dòng)盲區(qū)、驅(qū)動(dòng)電流大、驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜的問題。

全控型器件 (IGBT,MOSFET)：通過控制信號(hào)既可控制其導(dǎo)通又可控制其關(guān)斷，又稱自關(guān)斷器件。(IGBT)

不可控器件 (Power Diode)：不能用控制信號(hào)來控制其通斷, 因此也就不需要驅(qū)動(dòng)電路。(電力二極管)

按照驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)的性質(zhì)，分為兩類：

電流驅(qū)動(dòng)型： 通過從控制端注入或者抽出電流來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或者 關(guān)斷的控制。

電壓驅(qū)動(dòng)型： 僅通過在控制端和公共端之間施加一定的電壓信號(hào)就可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。

按照器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況：

單極型器件 (多子器件) ：由一種載流子參與導(dǎo)電。

雙極型器件(少子器件) ：由電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電。

復(fù)合型器件： 由單極型器件和雙極型器件集成混合而成，也稱混合型器件。

文章來源：功率半導(dǎo)體生態(tài)圈

審核編輯：湯梓紅