第一部分：功率电子器件 

第一节：功率电子器件及其应用要求

功率电子器件大量被应用于电源、伺服驱动、变频器、电机保护器等功率电子设备。 这些设备都是自动化系统中必不可少的，因此，我们了解它们是必要的。

近年来，随着应用日益高速发展的需求，推动了功率电子器件的制造工艺的研究和 发展，功率电子器件有了飞跃性的进步。器件的类型朝多元化发展，性能也越来越改善。

大致来讲，功率器件的发展，体现在如下方面：

1． 器件能够快速恢复，以满足越来越高的速度需要。以开关电源为例，采用双极型

晶体管时，速度可以到几十千赫；使用 MOSFET 和 IGBT，可以到几百千赫；而采用 了谐振技术的开关电源，则可以达到兆赫以上。

2． 通态压降（正向压降）降低。这可以减少器件损耗，有利于提高速度，减小器件 体积。

3． 电流控制能力增大。电流能力的增大和速度的提高是一对矛盾，目前最大电流控 制能力，特别是在电力设备方面，还没有器件能完全替代可控硅。

4． 额定电压：耐压高。耐压和电流都是体现驱动能力的重要参数，特别对电力系统， 这显得非常重要。

5． 温度与功耗。这是一个综合性的参数，它制约了电流能力、开关速度等能力的提 高。目前有两个方向解决这个问题，一是继续提高功率器件的品质，二是改进控 制技术来降低器件功耗，比如谐振式开关电源。

总体来讲，从耐压、电流能力看，可控硅目前仍然是最高的，在某些特定场合，仍 然要使用大电流、高耐压的可控硅。但一般的工业自动化场合，功率电子器件已越来越 多地使用 MOSFET 和 IGBT，特别是 IGBT 获得了更多的使用，开始全面取代可控硅来做为 新型的功率控制器件。