全控器件和其他新型器件

全控器件和其他新型器件第一頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日第一章電力電子器件好學(xué)力行河南理工大學(xué)明德任責(zé)內(nèi)容提要1.1電力二極管（POWERDIODE）1.2晶閘管（THYRISTOR） 1.3全控型電力電子器件 1.4其他類(lèi)型電力電子器件第二頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3典型全控型器件

門(mén)極可關(guān)斷晶閘管

電力晶體管1.3.3

電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管1.3.4

絕緣柵雙極晶體管第一章電力電子器件第三頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日常用的典型全控型器件電力MOSFETIGBT單管及模塊1.3典型全控型器件第四頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.1門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GTO)晶閘管的一種派生器件。可以通過(guò)在門(mén)極施加負(fù)的脈沖電流使其關(guān)斷。GTO的電壓、電流容量較大，與普通晶閘管接近，因而在兆瓦級(jí)以上的大功率場(chǎng)合仍有較多的應(yīng)用。門(mén)極可關(guān)斷晶閘管（Gate-Turn-OffThyristor）1.3典型全控型器件第五頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)：與普通晶閘管的相同點(diǎn)：PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，外部引出陽(yáng)極、陰極和門(mén)極。和普通晶閘管的不同點(diǎn)：GTO是一種多GTO元并聯(lián)的功率集成器件。1.GTO的結(jié)構(gòu)和工作原理1.3典型全控型器件1.3.1門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GTO)

工作原理：與普通晶閘管一樣，可以用雙晶體管

模型來(lái)分析。第六頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D

晶閘管的雙晶體管模型及其工作原理

β1+β2=1是器件臨界導(dǎo)通的條件。由P1N1P2和N1P2N2構(gòu)成的兩個(gè)晶體管V1、V2分別具有共基極電流增益β1和β2

。1.3典型全控型器件1.3.1門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GTO)第七頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.1門(mén)極可關(guān)斷晶閘管GTO能夠通過(guò)門(mén)極關(guān)斷的原因：設(shè)計(jì)β2較大，使晶體管V2控制靈敏，易于關(guān)斷。導(dǎo)通時(shí)β1+β2更接近1，導(dǎo)通時(shí)接近臨界飽和，有利門(mén)極控制關(guān)斷，但導(dǎo)通時(shí)管壓降增大。

多元集成結(jié)構(gòu)，使得P2基區(qū)橫向電阻很小，能從門(mén)極抽出較大電流。

1.3典型全控型器件β1+β<1時(shí)關(guān)斷關(guān)斷正反饋第八頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)通過(guò)程：與普通晶閘管相同；ton=td+tr關(guān)斷過(guò)程：不同于晶閘管

儲(chǔ)存時(shí)間ts，抽少子使等效晶體管退出飽和。下降時(shí)間tf：由飽和轉(zhuǎn)至放大區(qū)；尾部時(shí)間tt

—?dú)埓孑d流子復(fù)合。toff=ts+tfOt0tiGiAIA90%IA10%IAtttftstdtrt0t1t2t3t4t5t6

圖

GTO的開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程電流波形2.GTO的動(dòng)態(tài)特性1.3典型全控型器件1.3.1門(mén)極可關(guān)斷晶閘管第九頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.1門(mén)極可關(guān)斷晶閘管3.GTO的主要參數(shù)

（2）關(guān)斷時(shí)間toff在幾十us.

（1）開(kāi)通時(shí)間ton，在幾個(gè)us.

許多參數(shù)和普通晶閘管相應(yīng)的參數(shù)意義相同，以下只介紹意義不同的參數(shù)。1.3典型全控型器件（3）最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流IATO—額定電流不少GTO都制造成逆導(dǎo)型，類(lèi)似于逆導(dǎo)晶閘管，需承受反壓時(shí)，應(yīng)和電力二極管串聯(lián)

。逆導(dǎo)型第十頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.1門(mén)極可關(guān)斷晶閘管1.3典型全控型器件（4）

電流關(guān)斷增益off

off一般很小，只有5左右，這是GTO的一個(gè)主要缺點(diǎn)。1000A的GTO關(guān)斷時(shí)門(mén)極負(fù)脈沖電流峰值要200A

。

最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流與門(mén)極負(fù)脈沖電流最大值IGM之比稱(chēng)為電流關(guān)斷增益。第十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.2電力晶體管（GTR）電力晶體管:（GiantTransistor巨型晶體管）

耐高電壓、大電流的雙極結(jié)型晶體管。應(yīng)用20世紀(jì)80年代以來(lái)，在中、小功率范圍內(nèi)取代晶閘管，但目前又大多被IGBT和電力MOSFET取代。因此不作為重點(diǎn)，只了解基本概念和思想。1.3典型全控型器件第十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日與普通的雙極結(jié)型晶體管基本原理是一樣的，多采用NPN。主要特性是耐壓高、電流大、開(kāi)關(guān)特性好。采用集成電路工藝將許多這種單元并聯(lián)而成。比普通三極管增加了一個(gè)低摻雜N區(qū)，提高耐壓能力。1.3.2電力晶體管1.GTR的結(jié)構(gòu)和工作原理1.3典型全控型器件存在電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，從而流過(guò)大電流時(shí)通態(tài)壓降也比較小，從而具有強(qiáng)的流通電流的能力。第十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.2電力晶體管

(1)

靜態(tài)特性共發(fā)射極接法時(shí)的典型輸出特性：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。在電力電子電路中GTR工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。在開(kāi)關(guān)過(guò)程中，即在截止區(qū)和飽和區(qū)之間過(guò)渡時(shí)，要經(jīng)過(guò)放大區(qū)。截止區(qū)放大區(qū)飽和區(qū)OIcib3ib2ib1ib1<ib2<ib3Uce圖

共發(fā)射極接法時(shí)GTR的輸出特性2.GTR的基本特性1.3典型全控型器件第十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.2電力晶體管ibIb1Ib2Icsic0090%Ib110%Ib190%Ics10%Icst0t1t2t3t4t5tttofftstftontrtdGTR的開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程電流波形(2)

動(dòng)態(tài)特性1.3典型全控型器件開(kāi)關(guān)過(guò)程與GTO的異同點(diǎn)：基本相同；開(kāi)通不能用脈沖觸發(fā)，需用持續(xù)電流驅(qū)動(dòng)。GTR的開(kāi)關(guān)時(shí)間在幾微秒以?xún)?nèi)，比晶閘管和GTO都短很多。第十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.2電力晶體管一次擊穿：集電極電壓升高至擊穿電壓時(shí)，Ic迅速增大。不損壞。二次擊穿：一次擊穿發(fā)生后，Ic突然急劇上升，電壓陡然下降。永久損壞，或者工作特性明顯衰變。安全工作區(qū)（SafeOperatingArea——SOA）最高電壓UceM、集電極最大電流IcM、最大耗散功率PcM、二次擊穿臨界線(xiàn)限定。SOAOIcIcMPSBPcMUceUceM3.GTR的二次擊穿現(xiàn)象與安全工作區(qū)二次擊穿功率耗散功率1.3典型全控型器件第十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.3電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管分為結(jié)型和絕緣柵型通常主要指絕緣柵型中的MOS型（MetalOxideSemiconductorFET）簡(jiǎn)稱(chēng)電力MOSFET（PowerMOSFET）結(jié)型電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管一般稱(chēng)作靜電感應(yīng)晶體管（StaticInductionTransistor——SIT）

特點(diǎn)——用柵極電壓來(lái)控制漏極電流驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，需要的驅(qū)動(dòng)功率小。開(kāi)關(guān)速度快，工作頻率高。電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過(guò)10kW的電力電子裝置。1.3典型全控型器件第十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.3電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管電力MOSFET的種類(lèi)

按導(dǎo)電溝道可分為P溝道和N溝道。

耗盡型——當(dāng)柵極電壓為零時(shí)漏源極之間就存在導(dǎo)電溝道。

增強(qiáng)型——對(duì)于N（P）溝道器件，柵極電壓大于（小于）零時(shí)才存在導(dǎo)電溝道。

電力MOSFET主要是N溝道增強(qiáng)型。1.電力MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理1.3典型全控型器件第十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.3電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管電力MOSFET的結(jié)構(gòu)導(dǎo)電機(jī)理與小功率MOS管相同，但結(jié)構(gòu)上有較大區(qū)別。增加了低摻雜N區(qū)，提高耐壓能力；但無(wú)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)。采用垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，流通電流能力提高；采用多元集成結(jié)構(gòu)，不同的生產(chǎn)廠(chǎng)家采用了不同設(shè)計(jì)。1.3典型全控型器件第十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日截止：漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)J1反偏，漏源極之間無(wú)電流流過(guò)。導(dǎo)電：在柵源極間加正電壓UGS當(dāng)UGS大于UT時(shí)，P型半導(dǎo)體反型成N型而成為反型層，該反型層形成N導(dǎo)電溝道而使PN結(jié)J1消失，漏極和源極導(dǎo)電。電力MOSFET的工作原理1.3典型全控型器件1.3.3電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極絕緣第二十頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.3電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管

(1)靜態(tài)特性漏極電流ID和柵源間電壓UGS的關(guān)系稱(chēng)為MOSFET的轉(zhuǎn)移特性。ID較大時(shí)，ID與UGS的關(guān)系近似線(xiàn)性，曲線(xiàn)的斜率定義為跨導(dǎo)Gfs，反映了柵極的控制能力。電力MOSFET的轉(zhuǎn)移特性2.電力MOSFET的基本特性1.3典型全控型器件第二十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.3.3電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管截止區(qū)（對(duì)應(yīng)于GTR的截止區(qū)）飽和區(qū)（對(duì)應(yīng)于GTR的放大區(qū)）非飽和區(qū)（對(duì)應(yīng)GTR的飽和區(qū)）工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即在截止區(qū)和非飽和區(qū)之間來(lái)回轉(zhuǎn)換。漏源極之間有寄生二極管，漏源極間加反向電壓時(shí)器件導(dǎo)通。通態(tài)電阻具有正溫度系數(shù)，對(duì)器件并聯(lián)時(shí)的均流有利。電力MOSFET的輸出特性MOSFET的漏極伏安特性：1.3典型全控型器件第二十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)通過(guò)程開(kāi)通延遲時(shí)間td(on)

上升時(shí)間tr開(kāi)通時(shí)間ton=td(on)+tr關(guān)斷過(guò)程關(guān)斷延遲時(shí)間td(off)下降時(shí)間tf關(guān)斷時(shí)間toff=td(off)+tf(2)

動(dòng)態(tài)特性1.3典型全控型器件1.3.3電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管圖1-PowerMOSFET的開(kāi)關(guān)過(guò)程波形電平驅(qū)動(dòng)、壓控方式、只有一種載流子導(dǎo)電第二十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日

MOSFET的開(kāi)關(guān)速度和Cin充放電有很大關(guān)系?？山档万?qū)動(dòng)電路內(nèi)阻減小時(shí)間常數(shù)，加快開(kāi)關(guān)速度。不存在少子儲(chǔ)存效應(yīng)，關(guān)斷過(guò)程非常迅速。開(kāi)關(guān)時(shí)間在10~100ns之間，工作頻率可達(dá)500kHz以上，是主要電力電子器件中最高的。場(chǎng)控器件，靜態(tài)時(shí)幾乎不需輸入電流。但在開(kāi)關(guān)過(guò)程中需對(duì)輸入電容充放電，仍需一定的驅(qū)動(dòng)功率，但很小。開(kāi)關(guān)頻率越高，所需要的驅(qū)動(dòng)功率越大。MOSFET的開(kāi)關(guān)速度1.3典型全控型器件1.3.3電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管第二十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日3.電力MOSFET的主要參數(shù)——電力MOSFET電壓定額(1)

漏極電壓UDS

(2)

漏極直流電流ID和漏極脈沖電流幅值IDM——電力MOSFET電流定額(3)

柵源電壓UGS——UGS>20V將導(dǎo)致絕緣層擊穿。除跨導(dǎo)Gfs、開(kāi)啟電壓UT以及td(on)、tr、td(off)和tf之外還有：

(4)

極間電容——極間電容CGS、CGD和CDS1.3典型全控型器件(5)

通態(tài)電阻Ron越小越好，反映損耗。1.3.3電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管第二十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日

絕緣柵雙極晶體管（IGBT）絕緣柵雙極晶體管（Insulated-gateBipolarTransistor）GTR和MOSFET復(fù)合，結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)。Bi-MOS器件1986年投入市場(chǎng)，是中高功率電力電子設(shè)備的主導(dǎo)器件仍在提高電壓和電流容量。GTR和GTO的特點(diǎn)——雙極型，電流驅(qū)動(dòng)，有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，通流能力很強(qiáng)，開(kāi)關(guān)速度較低，所需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜。

MOSFET的優(yōu)點(diǎn)——單極型，電壓驅(qū)動(dòng)，開(kāi)關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動(dòng)功率小而且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單。1.3典型全控型器件第二十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.IGBT的結(jié)構(gòu)和工作原理三端器件：柵極G、集電極C和發(fā)射極E圖1-19IGBT的結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化等效電路和電氣圖形符號(hào)a)內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖b)簡(jiǎn)化等效電路c)電氣圖形符號(hào)E1.3典型全控型器件

絕緣柵雙極晶體管（IGBT）第二十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日N溝道MOSFET與GTR組合——N溝道IGBT。IGBT比VDMOSFET多一層P+注入?yún)^(qū)，從而具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，具有很強(qiáng)的通流能力。簡(jiǎn)化等效電路表明，IGBT是GTR與MOSFET組成的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，一個(gè)由MOSFET驅(qū)動(dòng)的厚基區(qū)PNP晶體管。RN為晶體管基區(qū)內(nèi)的調(diào)制電阻。1.3典型全控型器件

絕緣柵雙極晶體管（IGBT）第二十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日

驅(qū)動(dòng)原理與電力MOSFET基本相同，場(chǎng)控器件，通斷由柵射極電壓uGE決定。導(dǎo)通：uGE大于開(kāi)啟電壓UGE(th)時(shí)，MOSFET內(nèi)形成溝道，為晶體管提供基極電流，IGBT導(dǎo)通(電壓驅(qū)動(dòng)功率小)。通態(tài)壓降：電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)使電阻RN減小，通態(tài)壓降減小。關(guān)斷：柵射極間施加反壓或不加信號(hào)時(shí)，MOSFET內(nèi)的溝道消失，晶體管的基極電流被切斷，IGBT關(guān)斷。IGBT的原理1.3典型全控型器件

絕緣柵雙極晶體管（IGBT）第二十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日a)b)O有源區(qū)正向阻斷區(qū)飽和區(qū)反向阻斷區(qū)ICUGE(th)UGEOICURMUFMUCEUGE(th)UGE增加2.IGBT的基本特性

(1)

IGBT的靜態(tài)特性圖1-20IGBT的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性a)轉(zhuǎn)移特性b)輸出特性1.3典型全控型器件

絕緣柵雙極晶體管（IGBT）與MOS管的異同點(diǎn)。第三十頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日ttt10%90%10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMICM圖1-21IGBT的開(kāi)關(guān)過(guò)程IGBT的開(kāi)通過(guò)程

開(kāi)通延遲時(shí)間td(on)

電流上升時(shí)間tr

開(kāi)通時(shí)間tonuCE的下降過(guò)程分為tfv1和tfv2兩段。

tfv1——IGBT中MOS單獨(dú)工作的電壓下降過(guò)程；(2)

IGBT的動(dòng)態(tài)特性1.3典型全控型器件tfv2——MOSFET和PNP晶體管同時(shí)工作的電壓下降過(guò)程。第三十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日

絕緣柵雙極晶體管圖1-21IGBT的開(kāi)關(guān)過(guò)程關(guān)斷延遲時(shí)間td(off）電流下降時(shí)間關(guān)斷時(shí)間toff電流下降時(shí)間又可分為tfi1和tfi2兩段。tfi1——IGBT器件內(nèi)部的MOSFET的關(guān)斷過(guò)程，iC下降較快。tfi2——IGBT內(nèi)部的PNP晶體管的關(guān)斷過(guò)程，iC下降較慢。拖尾電流。IGBT的關(guān)斷過(guò)程ttt10%90%10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMICM1.3典型全控型器件第三十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日3)IGBT的主要參數(shù)——正常工作溫度下允許的最大功耗。(3)

最大集電極功耗PCM——包括額定直流電流IC和1ms脈寬最大電流ICP。

(2)

最大集電極電流ICM——由內(nèi)部PNP晶體管的擊穿電壓確定。(1)

最大集射極間電壓UCES1.3典型全控型器件(4)

最大柵極電壓UGS——UGS>20V將導(dǎo)致絕緣層擊穿。

絕緣柵雙極晶體管第三十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日IGBT的特性和參數(shù)特點(diǎn)可以總結(jié)如下：開(kāi)關(guān)速度高，開(kāi)關(guān)損耗小。相同電壓和電流定額時(shí)，安全工作區(qū)比GTR大，且具有耐脈沖電流沖擊能力。通態(tài)壓降比VDMOSFET低。輸入阻抗高，輸入特性與MOSFET類(lèi)似。與MOSFET和GTR相比，耐壓和通流能力還可以進(jìn)一步提高，同時(shí)保持開(kāi)關(guān)頻率高的特點(diǎn)。IGBT往往與反并聯(lián)的快速二極管封裝在一起，制成模塊，成為逆導(dǎo)器件。

1.3典型全控型器件

絕緣柵雙極晶體管第三十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.4其他新型電力電子器件1.4.1MOS控制晶閘管MCT1.4.2靜電感應(yīng)晶體管SIT1.4.3靜電感應(yīng)晶閘管SITH1.4.4集成門(mén)極換流晶閘管IGCT1.4.5基于寬禁帶半導(dǎo)體材料的電力電子器件第一章電力電子器件第三十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.4.1MOS控制晶閘管MCTMCT結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn)：承受極高di/dt和du/dt，快速的開(kāi)關(guān)過(guò)程，開(kāi)關(guān)損耗小。高電壓，大電流、高載流密度，低導(dǎo)通壓降。其關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有大的突破，亦未能投入實(shí)際應(yīng)用。MCT（MOSControlledThyristor）

——MOSFET與晶閘管的復(fù)合1.4其他新型電力電子器件第三十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.4.2靜電感應(yīng)晶體管SIT多子導(dǎo)電的器件，工作頻率與電力MOSFET相當(dāng)，甚至更高，功率容量更大，因而適用于高頻大功率場(chǎng)合。在雷達(dá)通信設(shè)備、超聲波功率放大、脈沖功率放大和高頻感應(yīng)加熱等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。缺點(diǎn)：柵極不加信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，加負(fù)偏壓時(shí)關(guān)斷，稱(chēng)為正常導(dǎo)通型器件，使用不太方便。通態(tài)電阻較大，通態(tài)損耗也大，因而還未在大多數(shù)電力電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。SIT（StaticInductionTransistor）——結(jié)型感應(yīng)晶體管,本質(zhì)上也還是MOS管。1.4其他新型電力電子器件第三十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.4.3靜電感應(yīng)晶閘管SITH可看作是SIT和GTO的復(fù)合，工作原理和SIT類(lèi)似。SITH是兩種載流子導(dǎo)電的雙極型器件，具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，通態(tài)壓降低、通流能力強(qiáng)。其很多特性與GTO類(lèi)似，但開(kāi)關(guān)速度比GTO高得多，是大容量的快速器件。

SITH一般也是正常導(dǎo)通型。此外，電流關(guān)斷增益較小，且工藝復(fù)雜，因而其應(yīng)用范圍還有待拓展。SITH（StaticInductionThyristor）——場(chǎng)控晶閘管（FieldControlledThyristor—FCT）1.4其他新型電力電子器件第三十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.4.4集成門(mén)極換流晶閘管IGCT20世紀(jì)90年代后期出現(xiàn)，容量與GTO相當(dāng)，開(kāi)關(guān)速度快10倍，功耗也大為降低。可省去GTO復(fù)雜的緩沖電路，但驅(qū)動(dòng)功率仍很大。目前正在與IGBT等新型器件激烈競(jìng)爭(zhēng)，試圖最終取代GTO在大功率場(chǎng)合的位置。IGCT（IntegratedGate-CommutatedThyristor）1.4其他新型電力電子器件新半導(dǎo)體材料做成的器件：具有更好的性能。重點(diǎn)是SiC，目前已有SiC肖特基二極管產(chǎn)品。第三十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日1.5功率集成電路與集成電力電子模塊20世紀(jì)80年代中后期開(kāi)始，模塊化趨勢(shì)，將多個(gè)器件封裝在一個(gè)模塊中，稱(chēng)為功率模塊?？煽s小裝置體積，降低成本，提高可靠性。對(duì)工作頻率高的電路，可大大減小線(xiàn)路電感，從而簡(jiǎn)化對(duì)保護(hù)和緩沖電路的要求。將器件與邏輯、控制、保護(hù)、傳感、檢測(cè)、自診斷等信息電子電路制作在同一芯片上，稱(chēng)為功率集成電路（PowerIntegratedCircuit——PIC）?；靖拍畹谝徽码娏﹄娮悠骷谒氖?yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日第一章電力電子器件智能功率模塊第四十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日不可控器件(PowerDiode)——不能用控制信號(hào)來(lái)控制其通斷,因此也就不需要驅(qū)動(dòng)電路（如大功率二極管）。半控型器件（Thyristor）

——通過(guò)控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷。（晶閘管及其派生器件，GTO除外）全控型器件（IGBT,MOSFET)——通過(guò)控制信號(hào)既可控制其導(dǎo)通又可控制其關(guān)斷，又稱(chēng)自關(guān)斷器件。（其他器件，如IGBT等）1.6

電力電子器件的分類(lèi)按照器件能夠被控制的程度，分為以下三類(lèi)：第一章電力電子器件第四十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日脈沖觸發(fā)型

——通過(guò)在控制端施加一個(gè)電壓或電流的脈沖信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)器件的開(kāi)通或者關(guān)斷的控制。(半控器件)電平控制型

——必須通過(guò)持續(xù)在控制端和公共端之間施加一定電平的電壓或電流信號(hào)來(lái)使器件開(kāi)通并維持在導(dǎo)通狀態(tài)或者關(guān)斷并維持在阻斷狀態(tài)。按照驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形分類(lèi)（電力二極管除外）第一章電力電