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电力电子器件综述电力电子器件综述电力电子器件是电力电子技术的基础和核心。
电力电子技术的不断拓扑和发展都是围绕着各种新型电力电子器件的诞生和完善进行的。
“一代电力电子器件带动一代电力电子技术应用”是业界人士普遍的共识，可见其重要。
电力电子技术就是一种采用电力电子器件进行功率变换和控制的技术。
由于电力电子学是以电力（Power）为对象的电子学，因此电力电子器件与微电子器件的区别是“服务对象”不同而导致其功能不同，但都是以半导体材料为基板制作成的电子器件。
电力电子技术的特征是高效和节能，这主要是电力电子器件一般工作在较理想的开关状态，其特点是：导通时压降很低；关断时漏电流很低。
由此可以知道器件本身的功耗与它所控制的功率相比是非常小的，一般可以忽略不计。
1电力电子器件发展过程做电力电子器件所用的材料有锗、硅和碳化硅。
锗在上世纪70年代已经基本不用了，目前绝大部分电力电子器件是采用硅材料做出的。
碳化硅是一种潜力较大的电力电子器件材料，目前正在发展之中。
电力电子器件有近60年的历史，比起一些传统产业，如发电、电机、机床等行业还是比较“年轻”。
但它的发展速度很快，在一些具有里程碑意义的电力电子器件诞生之后，在自动化、传感电子和信息技术的配合下，在工业界掀起了一场又一场的“革命”。
可以说是电力电子器件带着电力电子技术走进了千家万户，走进了国民经济的许多领域。
在半导体器件出现以前，电子器件主要是真空管和离子管等。
1902年Hewitt发明了玻壳汞弧整流二极管；1911年Scohafer发展为铁壳汞弧整流二极管。
由于Langmuir发表了等离子理论，导致Holl在1929年发明了热阴极三极放电管。
1948年，在美国贝尔实验室诞生了世界上第一个锗晶体管，开创了半导体器件的新纪元。
半导体器件无需灯丝加热，其损耗极低，寿命远远高于电子管。
1956年贝尔实验室发表了有关信号电平用的pnpn型开关。
1958年，着眼于电力应用的美国通用电气（GE）公司率先研制出世界上第一个可控硅整流元件（SCR_Silicon Controlled Rectifier）。
电力电子器件发展概况及应用现状摘要：本文简单回顾了电力电子技术及其器件的发展过程，先容了现在主流的电力电子器件的工作原理、应用范围及其优缺点，探讨了在21世纪中新型电力电子器件的应用展看。
关键词：电力电子技术；晶闸管；功率集成电路；应用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1958年美国通用电气（GE）公司研制出世界上第一个产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进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进步，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IGPT、MCT、HVIC等就是这种发展的产物。
电力整流管整流管产生于本世纪40年代，是电力电子器件中结构最简单、使用最广泛的一种器件。
目前已形成普通整流管、快恢复整流管和肖特基整流管等三种主要类型。
其中普通整流管的特点是：漏电流小、通态压降较高（1 0～1 8V）、反向恢复时间较长（几十微秒）、可获得很高的电压和电流定额。
多用于牵引、充电、电镀等对转换速度要求不高的装置中。
较快的反向恢复时间（几百纳秒至几微秒）是快恢复整流管的明显特点，但是它的通态压降却很高（1 6～4 0V）。
现代的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），还是对新建高技术产业（航天、激光、通信、机器人等）至关重要，从而已迅速发展成为一门独立学科领域。
它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门，毫无疑问，它将成为本世纪乃至下世纪重要关键技术之一。
近几年西方发达的国家，尽管总体经济的增长速度较慢，电力电子技术仍一直保持着每年百分之十几的高速增长。
从历史上看，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。
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。
众所周知，一个理想的功率器件，应当具有下列理想的静态和动态特性：在截止状态时能承受高电压；在导通状态时，具有大电流和很低的压降；在开关转换时，具有短的开、关时间，能承受高的di/dt和dv/dt，以及具有全控功能。
自从50年代，硅晶闸管问世以后，20多年来，功率半导体器件的研究工作者为达到上述理想目标做出了不懈的努力，并已取得了使世人瞩目的成就。
60年代后期，可关断晶闸管GTO实现了门极可关断功能，并使斩波工作频率扩展到1kHz以上。
70年代中期，高功率晶体管和功率MOSFET问世，功率器件实现了场控功能，打开了高频应用的大门。
80年代，绝缘栅门控双极型晶体管(IGBT) 问世，它综合了功率MOSFET和双极型功率晶体管两者的功能。
它的迅速发展，又激励了人们对综合功率MOSFET和晶闸管两者功能的新型功率器件- MOSFET门控晶闸管的研究。
因此，当前功率器件研究工作的重点主要集中在研究现有功率器件的性能改进、MOS门控晶闸管以及采用新型半导体材料制造新型的功率器件等。
下面就近几年来上述功率器件的最新发展加以综述。
一、功率晶闸管的最新发展1．超大功率晶闸管晶闸管（SCR）自问世以来，其功率容量提高了近3000倍。
