电力电子器件发展论文
电力电子器件及其应用的现状和发展
电力电子器件及其应用的现状和发展摘要：随着经济的增长，电力电子器件已经逐渐扩展到了能源、环境、机械制造等多个领域，而且当前的航空、航天、军事战机、激光泡以及交通运输等领域也开始加大了对电力电子器件的使用率。
因此，我们需要对于电力电子器件应用的现状、应用中存在的问题、未来发展的趋势问题进行科学的研究与有效的分析，使得其具有的价值与能力得到不断的发展与进步，促进我国经济的发展与社会的进步。
关键词：电力电子器件；应用现状；发展前言：电力电子器件，又叫做功率半导体器件，其主要的作用就是电能转换以及对相应的电力进行控制。
随着电力电子器件的快速发展，我国的电子技术也得到了相应的发展。
一方面，利用电力电子器件的优势，电子信息技术实现了对信息的储存、传送和控制；另一方面，电力电子器件在电能的正常输送方面也起到了积极作用。
电力电子器件在很大程度上促进了电子技术的改革与发展。
因此，电力电子器件已经成为当前人类社会中不可或缺的重要的元件，探讨电力电子器件的应用现状与未来发展对于社会的进步与发展同样具有重要的现实意义。
1电力电子器件应用的现状近年来，经济发展越来越快，势不可挡，我国的电力电子器件的发展也顺应时代潮流，在飞速的发展着。
二战后，特别是自二十世纪八十年代后，我国也开始进入信息时代，电子技术有了新的发展，这对我国的电力电子器件的应用与发展功不可没。
我国电力电子器件应用于我们生活的各个领域，如我国的一些大型的工厂，都利用了电力电子器件，充分发挥资源的功用，发挥资源利用的最大化，促进了工厂生产的发展，提高了工作效率，从而实现高效能发展。
电子技术包含信息电子技术和电力电子技术，信息电子技术是科技发展的攸关点，而电力电子技术处理的主要是电能的传输、存储和控制，和我们的日常生活密切相关，我们现代的生活已经无法离开它。
但电力电子器件的应用在使用、发展的过程中也不可避免地存在一些不足，例如电力电子器件的应用已经跟不上这个快节奏时代的步伐，更新的速度过缓，无法跟上时代潮流，创新还有待提高，这些不足都会影响电力电子器件的应用和发展。
电力电子器件及其应用的现状和发展的分析
电力电子器件及其应用的现状和发展的分析摘要：随着时代的发展，我国电力电子器件在各行业中得到了广泛的应用。
但相较于国外，我国电力电子器件的发展仍存在许多不足。
本文针对电力电子器件行业目前的应用现状做简要分析，再通过对高素质人才的培养，碳化硅、太阳能光伏发电、氮化镓等材料的应用来对电力电子器件行业的发展前景做简要分析。
关键词：电子器件；电子器件原材料；碳化硅引言：近年来，我国经济得到快速的推动，电力电子器件的广泛应用为人们的生活提供的极大的便利。
但在原材料的选择性、产品的创新能力上，迟迟没有得到突破。
电力电子行业需要在目前的基础上寻求更进一步的突破，才能跟上该行业在国际上发展的水平。
一、电力电子器件的应用现状（一）电子器件的原材料难求电力电子器件被广泛应用于个领域的设备中，在我国当下生产制造行业中占据了重要的位置。
但用于生产电力电子器件的原材料较为难找，而要想研究出符合要求的制造材料，则需要一定的资金投入，大量的人力投入，经过专业的技术实验，才能得以实现。
而在制造出器件之后，还需要投入制作，在经过较长的一段时间测试后，针对可能存在的问题进行修正，确保没有问题之后，才能正式投入市场。
这无疑大大限制了电力电子技术的发展速度。
电力电子器件制造材料的研究过程极为繁琐，是一个周期长、收益慢的研究项目。
大量的财力、物力投入到无法立即投放到市场的项目中，在短期内无法收获效益，这无疑需要研究项目组有雄厚的资金做支持。
因此，若要推动电力电子技术的高效发展，首先要在电子器件的原材料研发上有所收获。
（二）产品创新力较低在现代不断进步的当下，各行各业的高速发展，不同设备、仪器的升级速度也越来越快。
而电力电子器件的升级工作却变得渐渐难以跟上时代的发展，除了受到生产原材料的限制外，国内针对电力电子技术的研发创新能力也有待提升。
由于受项目资金限制，电力电子器件的研究迟迟难以有所进展。
而从研究、到生产、再到试用，这一过程周期较长的原因，也大大拖慢了研究人员对后续技术的研发。
电力电子器件的研发与改进
电力电子器件的研发与改进在当今的科技时代，电力电子器件作为电能转换和控制的关键元件，其研发与改进对于推动各行业的发展具有至关重要的意义。
从工业生产到日常生活，从新能源开发到交通运输，电力电子器件的身影无处不在，其性能的优劣直接影响着相关设备和系统的效率、可靠性和成本。
电力电子器件的发展历程可谓是一部不断创新和突破的历史。
早期的电力电子器件主要是晶闸管，它虽然能够实现大功率的控制，但开关速度较慢，且控制方式相对复杂。
随着技术的进步，出现了功率晶体管（BJT）、场效应晶体管（MOSFET）等，这些器件在开关速度和控制性能上有了显著提升。
在研发电力电子器件的过程中，材料的选择是一个关键因素。
以硅（Si）为基础的材料在过去几十年中占据了主导地位，然而，随着对器件性能要求的不断提高，硅材料的局限性逐渐显现。
例如，硅器件在高温、高电压和高频率等极端条件下的性能难以满足需求。
于是，宽禁带半导体材料如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）应运而生。
与硅材料相比，碳化硅和氮化镓具有更宽的禁带宽度、更高的临界电场强度和更高的电子迁移率等优点。
这使得基于这些材料的电力电子器件能够在更高的温度、电压和频率下工作，同时具有更低的导通电阻和开关损耗。
例如，碳化硅 MOSFET 在相同的耐压等级下，导通电阻可以比硅 MOSFET 降低数倍，从而大大提高了系统的效率。
然而，新材料的应用也带来了一系列的挑战。
首先是材料的生长和制造工艺相对复杂，成本较高。
目前，碳化硅和氮化镓的晶体生长技术还不够成熟，导致材料的质量和产量有待提高。
其次，由于材料特性的不同，器件的封装和散热设计也需要重新优化。
此外，新器件的可靠性和稳定性还需要在实际应用中进行长期的验证和改进。
除了材料的创新，电力电子器件的结构设计也是研发的重点之一。
例如，多电平拓扑结构的应用可以有效地降低器件的电压应力，提高系统的可靠性。
智能功率模块（IPM）的出现则将驱动电路、保护电路和功率器件集成在一起，简化了系统设计，提高了可靠性。
电力电子器件的发展与趋势
电力电子器件的发展与趋势随着现代电力系统和电子技术的快速发展，电力电子器件在能源转换和电力控制方面的作用日益重要。
本文将探讨电力电子器件的发展历程和当前的趋势。
一、电力电子器件的发展历程电力电子器件起源于20世纪50年代，最早用于电力电子转换器和变频器等领域。
在过去的几十年中，电力电子器件经历了从硅基材料到碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体材料的转变。
这些新材料具有更高的电子迁移率和温度稳定性，能够承受更高的温度和电压，提高了电力电子器件的效率和可靠性。
同时，电力电子器件的封装技术也在不断发展。
最初的器件封装采用普通结构，如二极管、三极管等采用金属外壳，使得器件散热效果相对较差。
而随着电子器件功率密度的提高，高效的封装结构应运而生，如无机封装、有机封装和双轨封装等。
这些封装结构不仅提高了散热性能，还减小了尺寸和重量，满足了电力电子器件高密度集成和散热要求。
二、电力电子器件的当前趋势1. 高频高效率随着电子技术的进步，电力电子器件正朝着高频高效率的方向发展。
新材料的应用和器件结构的改进使得电力电子器件的开关频率不断提高，传输损耗减少，效率更高。
例如，功率MOSFET和晶闸管等器件，其开关频率已经达到数兆赫兹，能够实现更高的电力变换效率。
2. 大功率大电流随着电力电子应用领域的扩大，对于大功率大电流电力电子器件的需求不断增加。
同时，新材料的应用和器件结构的改进也使得电力电子器件能够承受更高的电流和功率，满足更多领域的需求。
例如，碳化硅MOSFET和氮化镓HEMT等器件，其电流密度和耐压能力大大提高，适用于电力电子交流传输、电机驱动等高功率应用领域。
3. 高可靠性电力电子器件通常在高温、高电压和高电流等恶劣工况下工作，因此高可靠性是其发展的重要方向。
新材料的应用、封装技术的改进和智能控制系统的应用，可以减少器件的故障率、延长器件的寿命、提高系统的稳定性。
例如，采用双轨封装和无机封装等高可靠性封装结构，能够有效降低器件的温度和电压应力，提高器件的工作可靠性。
浅谈电力电子器件的发展和应用
浅谈电力电子器件的发展和应用电力电子技术包括功率半导体器件与技术、功率变换技术及控制技术等几个方面, 其中, 电力电子器件是电力电子技术的重要基础, 也是电力电子技术发展的“机车”。
现代电力电子技术无论对改造传统工业电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等, 还是对高新技术产业航天、激光、通信、机器人等都至关重要。
它已迅速发展成一门独立的学科, 其应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门, 毫无疑问, 它将成世纪的关键技术之一。
“一代器件决定一代电力电子技术。
”每一代新型电力电子器件的出现, 总是带来一场电力电子技术的革命。
电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中, 实现电能的变换或控制的电子器件。
1.电力电子器件自20 世纪50 年代末第一只晶闸管问世以来, 电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台, 以此为基础开发的可控硅整流装置, 是电气传动领域的一次革命, 使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代, 这标志着电力电子的诞生。
进入70 年代晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品, 普通晶闸管不能自关断的半控型器件, 被称为第一代电力电子器件。
随着电力电子技术理论研究和制造工艺水平的不断提高, 电力电子器件在容易和类型等方面得到了很大发展, 是电力电子技术的又一次飞跃, 先后研制出GTR.GTO, 功率MOSFET 等自关断全控型第二代电力电子器件。
而以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件, 开始向大容易高频率、响应快、低损耗方向发展。
而进入90 年代电力电子器件正朝着复台化、标准模块化、智能化、功率集成的方向发展。
近年来, 微电子技术与电力电子技术又在各自的发展的基础上相结合, 产生了一批工作频率高, 具有门极全控性能集成器件, 他们的品种越来越多, 功率越来越大, 性能越来越好, 已经形成了庞大的电力电子其器件家族树。
浅谈电力电子器件的发展
浅谈电力电子器件的发展摘要：本文简单回顾了电力电子器件的发展历程，探讨了不同时期电力电子器件所表现出的主要特点，并对不同阶段有代表性的电力电子器件的工作原理，应用情况作以简单介绍关键词：电力电子器件,发展,SCR,IGBTAbstract：This paper briefly reviews the development of electronics components, discusses the main characteristics of electronics components in different phase of the development, and introduces the working principles and applications of representative electronics componentsKey words: electronics components,development,SCR,IGBT1．引言近几年来世界上经济高度发达的国家，尽管经济总体的增长速度较慢，但在这些国家中，电力电子技术的发展仍一直保持着每年增长百分之十几的高速度。
“一代器件决定一代电力电子技术。
”从历史上看，功率器件往往是燃起电力电子技术革命的火种。
每一代新型电力电子器件的出现，总是带来一场电力电子技术的革命。
从l958年美国通用电气(GE)公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管开始，电能的变换和控制从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子技术的诞生。
80年代末期和90年代初期发展起来的、以功率MOSFET 和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，标志着传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
以功率器件为核心的现代电力电子装置，在整台装置中通常不超过总价值的20％～30％，但是，它对提高装置的各项技术指标和技术性能，却起着十分重要的作用。
电力电子器件及其应用的现状和发展
电力电子器件及其应用的现状和发展摘要：近年来，我国经济水平不断提升，科学技术也日益成熟，随之而来的是电力电子器件在各个行业中越来越广泛的渗透及应用，电力电子技术在交通运输、航空航天等行业中都发挥着不小的作用，对于推动我国高端制造领域以及工业行业的发展有着重要的意义，但实际上，其的应用发展还是存在一些不足之处，基于此背景下，本文针对电力电子器件以及其的应用现状及发展展开了探讨，以供参考。
关键词：电力电子器件；应用；现状及发展；1.电力电子器件的发展现状分析电力电子器件是电力电子技术的根本，其器件之间相互协调对电能实现变换以及控制的技术，即为电力电子技术，当前，其已经在各个领域内得到了广泛的推广及应用，极大程度上提升了生产制造产品的实际质量，并确保了行业的实际生产效率，其的切实应用带来了优良的经济效益与社会效益。
电力电子器件应用初期，最为常见的则是晶闸管，相较于水银整流器来说，其相对具有功率大、体积小等优势，其能够有效实现对电流的变流处理，但与此同时其也存在许多较为突出的问题，比如频率较低等，此后，到了20世纪七八十年代，对于晶闸管进行了进一步的优化与创新，开始出现双控晶闸管以及光控晶闸管等，至今，电力电子器件的型号类型已经逐渐朝着多样化发展，其大大改善了最初的一些弊端难题，促使其具有更强的感应功能或者更大的电压和电流，在其实际的运用中，也在很大程度上减少了对电能的消耗，充分的发挥了电力电子器件的实际价值，推动了现代工业以及生产制造行业，特别是一系列的高精尖领域的发展与进步[1]。
1.电力电子器件应用中存在的问题1.严重缺乏创新性随着人们生活水平以及科学技术的不断发展，促使各行各业对于电力电子器件的功能及技术都提出了新的要求，而实际上现存的电力电子器件已经难以满足新形势背景下各个行业领域的实际发展需求，究其原因，是因为电力电子器件的企业严重缺乏创新性，使得其实际生产的产品不具备所需功能，从而为各种行业的实际生产造成了一定的制约。
电力电子专业技术论文
电力电子专业技术论文电力电子技术的出现使得人们可以更加有效地利用当前的有限的电力资源来获得更大的经济效益，其在电力系统中的应用是现代电力系统发展的需要和必然趋势。
店铺为大家整理的电力电子专业技术论文，希望你们喜欢。
电力电子专业技术论文篇一电力电子技术基本研究【摘要】在上世纪各项科学技术及社会需求的带动下，电力电子技术出现并得到了很大的发展。
它主要是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即应用于电力领域的电子技术。
本文基于作者自身的工作经验及相关知识了解，对电力电子技术进行了部分基本分析，并就其在各领域当中的应用提出了部分探讨性意见。
【关键词】电力电子;器件;应用一、引言在上世纪各项科学技术及社会需求的带动下，电力电子技术出现并得到了很大的发展，逐渐它在电控装置、电气自动化系统当中的应用越来越广。
如今，各式各样的自关断器件大量的出现，使性能得到了很大程度的提高，同时容量方面也有很大的扩展。
以PWM控制为代表的、采用数字控制的电力电子装置性能日趋完替。
目前，电力电子技术已经被应用于各个领域当中，从电力到工业再到交通，无不有其身影，且目前开始迅速想家电、通信以及节能方面开始发展。
二、其他学科与电力电子技术之间的关系分析(一)电子学与电力电子技术之间的关系与传统的电子器件制造工艺相比，电力电子器件的制造工艺、技术与其没有太多的差别，两者基本相同。
如今的电力电子器件生产、制造一般都为集成电路，应用了微电子制造相关方面的技术，许多设备都和微电子器件制造设备通用，说明二者同根同源。
(二)电气工程与电力电子技术之间的关系电力电子技术广泛用于电气工程中的高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动电解、电镀、电加热、高性能交直流电源等领域。
通常把电力电子技术归属为电气工程学科，并且电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支，其不断进步给电气工程的现代化以巨大的推动力。
(三)控制理论与电力电子技术之间的关系控制理论广泛用于电力电子系统中，使电力电子装置和系统的性能满足各种需求。
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引言电力电子技术包括功率半导体器件与IC技术、功率变换技术及控制技术等几个方面,其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础,也是电力电子技术发展的“龙头”。
从年美国通用电气公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管开始,电能的变换和控制从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子技术的诞生。
到了70 年代,晶闸管开始形成由低压小电流到高压大电流的系列产品。
同时,非对称晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等晶闸管派生器件相继问世,广泛应用于各种变流装置。
由于它们具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、响应快等优点,其研制及应用得到了飞速发展。
由于普通晶闸管不能自关断,属于半控型器件,因而被称作第一代电力电子器件。
在实际需要的推动下,随着理论研究和工艺水平的不断提高,电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展,先后出现了GTR 、GTO、功率MOSET 等自关断、全控型器件,被称为第二代电力电子器件。
近年来,电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展,如GPT，MCT，HVIC等就是这种发展的产物。
普通晶闸管及其派生器件晶闸管诞生后,其结构的改进和工艺的改革,为新器件的不断出现提供了条件。
1964年,双向晶闸管在GE公司开发成功,应用于调光和马达控制。
1965 年,小功率光触发晶闸管出现,为其后出现的光祸合器打下了基础60年代后期,大功率逆变晶闸管问世,成为当时逆变电路的基本元件。
1974年,逆导晶闸管和非对称晶闸管研制完成。
普通晶闸管广泛应用于交直流调速、调光、调温等低频等领域,运用由它所构成的电路对电网进行控制和变换是一种简便而经济的办法。
不过,这种装置的运行会产生波形畸变和降低功率因数、影响电网的质量。
目前水平为12KV/1KA和6500V/4000A。
双向晶闸管可视为一对反并联的普通晶闸管的集成,常用于交流调压和调功电路中。
正、负脉冲都可触发导通,因而其控制电路比较简单。
其缺点是换向能力差、触发灵敏度低、关断时间较长,其水平己超过2000V/500A 。
光控晶闸管是通过光信号控制晶闸管触发导通的器件,它具有很强的抗干扰能力、良好的高绝缘性能和较高的瞬时过电压承受能力,因而被应用于高压直流输电、静止无功功率补偿等领域。
其研制水平大约为8000V/3600A 。
逆变晶闸管因具有较短的关断时间一而主要用于中频感应加热。
在逆变电路中,它己让位于GTR 、GTO 、IGBT等新器件。
目前,其最大容量介于2500V/1600A 和800V/50A/20KHz 的范围之内。
非对称晶闸管是一种正、反向电压耐量不对称的晶闸管。
而逆导晶闸管不过是非对称晶闸管的一种特例,是将晶闸管反并联一个二极管制作在同一管芯上的功率集成器件。
与普通晶闸管相比,它具有关断时间短、正向压降小、额定结温高、高温特性好等优点,主要用于逆变器和整流器中。
目前,国内有厂家生产3000V/900A的非对称晶闸管。
全控型电力电子器件门极可关断晶闸管1964年,美国第一次试制成功了500V/10A 的GTO。
在此后的近10年内,的容量一直停留在较小水平,只在汽车点火装置和电视机行扫描电路中进行试用。
自70 年代中期开始,GTO的研制取得突破,相继出世了1300V/600A 、2500V/1000A 、4500V/2000A的产品,目前已达9KV/25KA/800Hz及6Hz/6KA 的水平。
GTO有对称、非对称和逆导三种类型。
与对称下相比,非对称通态压降小、抗浪涌电流能力强、易于提高耐压能力。
逆导型GTO 是在同一芯片上将GTO 与整流二极管反并联制成的集成器件,不能承受反向电压,主要用于中等容量的牵引驱动中。
在当前各种自关断器件中，GTO容量最大工作频率最低。
GTO是电流控制型器件,因而在关断时需要很大的反向驱动电流。
GTO通态压降大、dV/dT/dt耐量低,需要庞大的吸收电路。
目前,GTO虽然在低于2000V的某些领域内己被GTR和GRT等所替代,但它在大功率电力牵引中有明显优势今后,它也必将在高压领域占有一席之地。
大功率晶体管（GTR）GTR是一种电流控制的双极双结电力电子器件,产生于本世纪70年代,其额定值已达1800V/800A/2KHz 、1400V/600A/5KHz 、600V/3A/100KHz 。
它既具备晶体管的固有特性,又增大了功率容量,因此,由它所组成的电路灵活、成熟、开关损耗小、开关时间短,在电源、电机控制、通用逆变器等中等容量、中等频率的电路中应用广泛。
GTR的缺点是驱动电流较大、耐浪涌电流能力差、易受二次击穿而损坏。
在开关电源和UPS内,下正逐步被功率MOSFET和GBT所代替。
功率MOSFET功率MOSFET是一种电压控制型单极晶体管,它是通过栅极电压来控制漏极电流的,因而它的一个显著特点是驱动电路简单、驱动功率小仅由多数载流子导电,无少子存储效应,高频特性好,工作频率高达100KHz 以上,为所有电力电子器件中频率之最,因而最适合应用于开关电源、高频感应加热等高频场合没有二次击穿问题,安全工作区广,耐破坏性强。
功率MOSFET 下的缺点是电流容量小、耐压低、通态压降大,不适宜运用于大功率装置。
目前制造水平大概是1KV/2A/2MHz和60V/200A/2MHz。
复合型电力电子器件绝缘门极双极型晶体管（IGBT）IGBT是由美国GE 公司和RCA 公司于1983年首先研制的,当时容量仅500V/20A ,且存在一些技术问题。
经过几年改进,IGBT于1986年开始正式生产并逐渐系列化。
至90年代初,已开发完成第二代产品。
目前,第三代智能IGBT已经出现,科学家们正着手研究第四代沟槽栅结构的IGBT 。
IGBT可视为双极型大功率晶体管与功率场效应晶体管的复合。
通过施加正向门极电压形成沟道、提供晶体管基极电流使IGBT导通反之,若提供反向门极电压则可消除沟道、使IGBT因流过反向门极电流而关断。
IGBT集GTR通态压降小、载流密度大、耐压高和功率MOSFET驱动功率小、开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好的优点于一身,因此备受人们青睐。
它的研制成功为提高电力电子装置的性能,特别是为逆变器的小型化、高效化、低噪化提供了有利条件。
比较而言,IGBT的开关速度低于功率MOSFET,却明显高于GTR。
IGBT的通态压降同GTR相近,但比功率MOSFET低得多。
IGBT的电流电压等级与GTR接近，而比功率MOSFET高，目前，其研制水平已达4500V/1000A 。
由于IGBT具有上述特点,在中等功率容量以上的UPS、开关电源及交流电机控制用PWM逆变器中,IGBT己逐步替代GTR 成为核心元件。
另外,公司已设计出开关频率高达150KHz 的W ARP 系列400 一600VIGBT ,其开关特性与功率MOSFET接近,而导通损耗却比功率MOSFET低得多。
该系列IGBT有望在高频150KHz整流器中取代功率MOSFET,并大大降低开关损耗。
IGBT的发展方向是提高耐压能力和开关频率、降低损耗以及开发具有集成保护功能的智能产品。
MOS控制晶闸管（MCT）MCT最早由美国GE公司研制,是由MOSFET与晶闸管复合而成的新型器件。
每个丁器件由成千上万的MCT元组成,而每个元又是由一个PNPN 晶闸管、一个控制MCT导通的MOSFET和一个控制MCT关断的MOSFET组成。
MCT工作于超掣住状态,是一个真正的PNPN器件,这正是其通态电阻远低于其它场效应器件的最主要原因。
MCT既具备功率MOSFET输入阻抗高、驱动功率小、开关速度快的特性,又兼有晶闸管高电压、大电流、低压降的优点。
其芯片连续电流密度在各种器件中最高,通态压降不过是IGBT或GTR1/3的,而开关速度则超过GTR。
此外,由于MCT中的MOSFET元能控制MCT下芯片的全面积通断,故MCT具有很强的导通di/dt 和阻断dv/dt能力,其值高达2000A/us和2000V/us。
其工作结温亦高达150一200 ℃。
已研制出阻断电压达4000V 的MCT, 75A/1000VMCT已应用于串联谐振变换器。
随着性能价格比的不断优化,下将逐渐走入应用领域并有可能取代高压GTO,与IGBT的竞争亦将在中功率领域展开。
功率集成电路（PIC）PIC是电力电子器件技术与微电子技术相结合的产物,是机电一体化的关键接口元件。
将功率器件及其驱动电路、保护电路、接口电路等外围电路集成在一个或几个芯片上,就制成了PIC。
一般认为,PIC的额定功率应大于1W。
功率集成电路还可以分为高压功率集成电路、智能功率集成电路和智能功率模块。
HVIC是多个高压器件与低压模拟器件或逻辑电路在单片上的集成,由于它的功率器件是横向的、电流容量较小,而控制电路的电流密度较大,故常用于小型电机驱动、平板显示驱动及长途电话通信电路等高电压、小电流场合。
己有110V/13A 和550V/0.5A 、80V/2A/200KHz 以及500V/600MA的HVIC分别用于上述装置。
SPIC是由一个或几个纵型结构的功率器件与控制和保护电路集成而成,电流容量大而耐压能力差,适合作为电机驱动、汽车功率开关及调压器等。
IPM除了集成功率器件和驱动电路以外还集成了过压过流、过热等故障监测电路,并可将监测信号传送至CPU ,以保证CPU自身在任何情况下不受损坏。
当前IPM中的功率器件一般由IGBT充当。
由于IPM体积小、可靠性高、使用方便,故深受用户喜爱。
旧主要用于交流电机控制、家用电器等。
己有400V/55KW/20KHz IPM面市。
1981 年美国试制出第一个PIC 以来,技术获得了快速发展今后,PIC必将朝着高压化、智能化的方向更快发展并进入普遍实用阶段。
电力电子器件发展展望新材料的应用以上所述各种电力电子器件一般都是由硅半导体材料制成的。
除此之外,近年来还出现了很多性能优良的新型化合物半导体材料,如砷化嫁。
碳化硅、磷化锢及锗化硅等。
由它们作为基础材料制成的电力电子器件正不断涌现。
砷化稼材料GaAs是一种很有发展前景的半导体材料。
与Si相比, GaAs有两个独特的优点①禁带宽度能量为1.4ev ,较Si 的101ev要高。
正因如此, GaAs整流元件可在350 ℃的高温下工作,具有很好的耐高温特性,有利于模块小型化②GaAs 材料的电子迁移率为8000cm/vs ,是Si 材料的5倍,因而同容量的器件几何尺寸更小,从而可减小寄生电容,提高开关频率。
当然,由于GaAs 材料禁带宽度大,也带来正向压降比较大的不利因素,不过其电子迁移率可在一定程度上补偿这种影响。
GaAs整流元件在Motorola公司的一些老用户中间,广泛用于制作各种输出电压的DC 电源,用于通信设备和计算机中。