電力電子器件分類

按照電力電子器件能夠被控制電路信號所控制的程度分類：

1.半控型器件，例如晶閘管；

2.全控型器件，例如GTO（門極可關斷晶閘管）、GTR（電力晶體管），Power MOSFET（電力場效應晶體管）、IGBT（絕緣柵雙極晶體管）；

3.不可控器件，例如電力二極管。

按照驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號的性質分類：

1.電壓驅動型器件，例如IGBT、Power MOSFET、SITH（靜電感應晶閘管）；

2.電流驅動型器件，例如晶閘管、GTO、GTR。

根據驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的有效信號波形分類：

1.脈沖觸發型，例如晶閘管、GTO；

2.電子控制型，例如GTR、PowerMOSFET、IGBT。

按照電力電子器件內部電子和空穴兩種載流子參與導電的情況分類：

1.雙極型器件，例如電力二極管、晶閘管、GTO、GTR；

2.單極型器件，例如PowerMOSFET、SIT、肖特基勢壘二極管；

3.復合型器件，例如MCT（MOS控制晶閘管）、IGBT、SITH和IGCT。

電力電子器件的特點

在電氣設備或電力系統中，直接承擔電能的變換或控制任務的電路，稱為主電路（ MainPower Circuit），其中的電子器件就是電力電子器件（Power Electronic Device）。廣義上電力電子器件可分為電真空器件和半導體器件兩類。自20世紀50年代以來，真空管僅還在頻率很高（如微波）的大功率高頻電源中在使用，而電力半導體器件已取代了汞弧整流器（ MercuryArc-Rectifier）、閘流管（Thyratron）等電真空器件，成為絕對主力。因此，電力電子器件往往專指電力半導體器件，采用的主要材料仍然是硅。

同處理信息的電子器件相比，電力電子器件有如下一般特征：

（1）處理電功率的能力，即承受電壓和電流的能力，小至毫瓦級，大至兆瓦級，大多都遠大于處理信息的電子器件。

（2）一般都工作在開關狀態，即導通時（通態）阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，而電流由外電路決定；阻斷時（斷態）阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，而管子兩端電壓由外電路決定。這些升關特性和參數，也是電力電子器件的重要特性。

（3）實際應用中，電力電子器件往往需要由信息電子電路來控制。主電路和控制電路之間，需要一定的中間電路對控制電路的信號進行放大，這就是電力電子器件的驅動電路。

（4）為保證損耗產生的熱量不致使器件溫度過高而損壞，不僅要考慮器件封裝上的散熱設計，在其工作時一般也要安裝散熱器。這是因為導通時器件上有一定的通態壓降，形成通態損耗，阻斷時器件上有微小的斷態漏電流流過，形成斷態損耗，而在器件開通或關斷過程中會產生開通損耗和關斷損耗，總稱開關損耗。對某些器件來講，驅動電路向其注入的功率也是造成器件發熱的原因之一。通常電力電子器件的斷態漏電流極小，因而通態損耗是器件功率損耗的主要成因。器件開關頻率較高時，開關損耗會隨之增大而可能成為器件功率損耗的主要因素。
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