信息摘要：
電力半導體器件，又稱電力半導體器件，或電力電子器件，屬于電力電子技術的范疇。現代電力電子器件有時包括介電材料和磁性材料制成的電容器和電感器，但這里我們特別指電力半...
電(dian)力半(ban)導(dao)體器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)，又(you)稱電(dian)力半(ban)導(dao)體器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)，或電(dian)力電(dian)子器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)，屬于電(dian)力電(dian)子技術的范疇。現代電(dian)力電(dian)子器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)有時包括(kuo)介電(dian)材(cai)料(liao)和磁性材(cai)料(liao)制(zhi)成的電(dian)容器(qi)(qi)(qi)(qi)和電(dian)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)，但(dan)這里(li)我們特別(bie)指電(dian)力半(ban)導(dao)體器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)。
根據IEEE的一(yi)般定義，電(dian)力(li)電(dian)子技(ji)(ji)術(shu)是一(yi)種能夠(gou)有效利用(yong)電(dian)力(li)半導體器(qi)件(jian)，運(yun)用(yong)電(dian)路(lu)和(he)設計(ji)理論及分析工(gong)具實(shi)現(xian)(xian)電(dian)能高(gao)效轉(zhuan)換(huan)和(he)控制的技(ji)(ji)術(shu)。電(dian)力(li)電(dian)子技(ji)(ji)術(shu)始于20世紀70年代，經過40多年的發(fa)展，已成為(wei)現(xian)(xian)代工(gong)業(ye)社會的配(pei)套(tao)技(ji)(ji)術(shu)之(zhi)一(yi)。
電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)術離不開(kai)電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)轉換器。電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)變(bian)換器是電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)電(dian)(dian)路和轉換功率特性的裝(zhuang)置的總稱(cheng)。它(ta)有四種基本模(mo)式:DC-AC逆變(bian)模(mo)式、AC-AC變(bian)頻模(mo)式、AC-DC整流(liu)模(mo)式和DC-DC轉換模(mo)式。
電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)變換(huan)(huan)器的(de)種類很多，但一(yi)般(ban)由不同(tong)拓撲結(jie)構、不同(tong)控制(zhi)策略的(de)電(dian)(dian)力半導體器件、電(dian)(dian)路組(zu)成，也被稱為“三要素變換(huan)(huan)器”。
電(dian)(dian)力(li)(li)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器件是(shi)電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子技術及其應用器件的(de)(de)(de)基礎，是(shi)推(tui)動電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子變流(liu)器發展(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)主要(yao)來源。電(dian)(dian)力(li)(li)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器件是(shi)現代電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子轉換器的(de)(de)(de)核心。它們(men)在設備(bei)的(de)(de)(de)可(ke)靠性、成(cheng)本(ben)和(he)性能方面發揮(hui)著重要(yao)作(zuo)用。在過去的(de)(de)(de)40年(nian)里，通用晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)、門斷(duan)晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)和(he)絕緣柵雙極晶(jing)(jing)體(ti)管(guan)已經成(cheng)為電(dian)(dian)力(li)(li)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器件的(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan)平(ping)臺(tai)。他們(men)通常可(ke)以(yi)(yi)被稱(cheng)為“平(ping)臺(tai)”,因為他們(men)有(you)以(yi)(yi)下(xia)特點:①長生(sheng)命周期的(de)(de)(de)產品;②滲透性,廣泛應用領域;③推(tui)導(dao)(dao),可(ke)以(yi)(yi)派(pai)生(sheng)多個家庭相(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)新設備(bei)。
電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子轉換器的功(gong)率等級范(fan)圍(wei)廣，包括小功(gong)率范(fan)圍(wei)，如(ru)筆記本電(dian)(dian)腦、冰(bing)箱(xiang)、洗衣機(ji)、空調(diao)等;中(zhong)等功(gong)率范(fan)圍(wei)，如(ru)電(dian)(dian)力驅(qu)動、新能源(yuan)發(fa)電(dian)(dian)等;大(da)功(gong)率范(fan)圍(wei)大(da)，如(ru)高壓直流輸電(dian)(dian)系統。
電力電子變換器的(de)應用越(yue)來(lai)(lai)越(yue)廣泛，對電力半導體(ti)(ti)器件的(de)性能提出了(le)更高(gao)的(de)要求。繼前幾年引入(ru)集(ji)成柵(zha)晶(jing)閘管和(he)(he)電子注(zhu)入(ru)增(zeng)強柵(zha)晶(jing)體(ti)(ti)管后，碳化硅和(he)(he)氮化鎵材料的(de)新(xin)型電源器件出現了(le)。目前，功(gong)率(lv)(lv)(lv)半導體(ti)(ti)的(de)發(fa)展(zhan)主(zhu)要是由于(yu)功(gong)率(lv)(lv)(lv)可承(cheng)受性與開關頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)之(zhi)間的(de)矛盾。功(gong)率(lv)(lv)(lv)越(yue)高(gao)，耐壓越(yue)高(gao)，允許的(de)開關頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)越(yue)低。從功(gong)率(lv)(lv)(lv)半導體(ti)(ti)器件的(de)個體(ti)(ti)化來(lai)(lai)看，高(gao)功(gong)率(lv)(lv)(lv)和(he)(he)高(gao)頻(pin)(pin)仍是現階段的(de)兩(liang)個重要發(fa)展(zhan)方向。
功率半導體器(qi)件(jian)(jian)(jian)的(de)應(ying)用(yong)(yong)需要考慮(lv)高(gao)功率電(dian)(dian)路(lu)應(ying)用(yong)(yong)的(de)特性，如(ru)絕緣、大(da)電(dian)(dian)流(liu)容量等，在實際應(ying)用(yong)(yong)中，動(dong)態“開(kai)(kai)”和(he)“關(guan)”是(shi)(shi)工(gong)作特性，一般不(bu)(bu)工(gong)作在放大(da)狀(zhuang)態。由電(dian)(dian)力半導體器(qi)件(jian)(jian)(jian)組成的(de)電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)變換器(qi)實現了電(dian)(dian)磁能量轉換，而不(bu)(bu)是(shi)(shi)簡單的(de)開(kai)(kai)/關(guan)狀(zhuang)態。它的(de)許多不(bu)(bu)理(li)想的(de)應(ying)用(yong)(yong)特性在電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)變流(liu)器(qi)中起著重要的(de)作用(yong)(yong)。要充分利用(yong)(yong)好電(dian)(dian)力半導體器(qi)件(jian)(jian)(jian)，不(bu)(bu)僅要熟悉電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)轉換器(qi)的(de)拓撲結構，還要充分掌握器(qi)件(jian)(jian)(jian)本身的(de)特性。
