电力半导体器件是进行电力变换和控制的大功率器件。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。主要用于整流器、逆变器、斩波器、交流调压器等方面，广泛用于工农业生产、国防、交通等各个领域。





电力半导体器件属于电力电子技术，类比于电子技术中的电子器件、晶体管和集成电路，是弱电，电力电子器件，也是利用弱电控制强电。









部分名词解释：

电力电子器件（Power Electronic Device）：可直接用于主电路中，实现电能的变换或控制。

主电路（Main Power Circuit）：电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路。

电力电子系统：由控制电路、驱动电路、保护电路 和以电力电子器件为核心的主电路组成。




它们的关系如下：









电力半导体器件的分类：

按照器件能够被控制的程度，分为以下三类：

半控型器件（Thyristor）：通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。(晶闸管）




半控器件以晶闸管、DDS（T）（动态驱动器件）为代表，该种器件带有控制极，但控制极只能控制器件的导通，却不能控制器件的关断，器件的关断只能靠改变主电路工作条件来实现。半控器件在控制性能上虽然仍不完善，但在可靠性上是唯一能够和不控器件相媲美的器件：




●晶闸管没有介于导通和关断之间的放大区，因此通态内阻最小，发热最少，承受过电流能力极强，可以达到10—20倍的额定电流。




●单管电流大，不需要多器件并联。目前大功率晶闸管轻易地可以做到额定电流3000 A—5000A，避免了在大电流应用时必须并联，从而产生不均流导致器件损坏问题的发生。




●只需要很窄的脉冲，易于采用变压器实现强弱电的隔离，使弱电控制免受强电干扰，大大提高了控制装置的可靠性。




●散热性好。温度是半导体器件可靠性的大敌，理论和实践证明，半导体器件的失效、损坏以及性能蜕变绝大多数原因归结为温度超标。大功率晶闸管普遍采用双面压接安装方式，实现主电路的两极同时散热，热阻最小，散热效果最好，当工作电流大于500A时，采用双面压接散热是目前最可靠的方式。




晶闸管与DDS（T）的区别：DDS（T）为用于替代晶闸管的新一代半控型器件，其保留了晶闸管所有优点的同时，其克服了晶闸管驱动盲区、驱动电流大、驱动电路复杂的问题。












全控型器件（IGBT,MOSFET)：通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断，又称自关断器件。（IGBT）









不可控器件(Power Diode)：不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不需要驱动电路。（电力二极管）









按照驱动电路信号的性质，分为两类：

电流驱动型：通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者 关断的控制。

电压驱动型：仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。












按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况：

单极型器件 （多子器件）：由一种载流子参与导电。

双极型器件（少子器件）：由电子和空穴两种载流子参与导电。

复合型器件：由单极型器件和双极型器件集成混合而成，也称混合型器件。












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