功率電子器件的分類（lèi）及用途：

【補充】半導體材料的發展（zhǎn）：

第一代：Si、Ge等元素半（bàn）導體材料，促進計算機及IT技術的發展（zhǎn），也是（shì）目前功率半（bàn）導體器（qì）件的基礎材料；

第二代（dài）：GaAs、InP等化合物（wù）半導體材料，主要用於微（wēi）波器件、射頻等光電子領域；

第三代：SiC、GaN等寬禁帶材料（liào），未來（lái）在功率電子、射頻通信等領域非常有應用前景。

功率電子器件（jiàn）的應用：

• 不控器件：典型器件是電力二極管，主要應用（yòng）於低頻整流電路；

• 半（bàn）控器件：典型器件是晶閘管，又稱可控矽（guī），廣泛應用於可控整流、交流調壓、無觸（chù）點電子開關、逆變及變頻等電路中，應用（yòng）場景多為低頻；

• 全控器件（jiàn）：應用領域最廣，典型為GTO、GTR、IGBT、MOSFET，廣泛應用於工業、汽車（chē）、軌道牽引、家電等各個領域。

1. GTO：門極可關斷晶閘管

2. GTR：電（diàn）力晶（jīng）體管

3. IGBT：絕緣柵雙（shuāng）極（jí）性晶體管

4. MOSFET：金屬氧（yǎng）化（huà）物半導體場（chǎng）效應（yīng）晶體管

汽車領域及大（dà）部分工業領域目前最常用的全控器件，全控器件的（de）基本應用場（chǎng）景可以用下邊這張示意圖概括：

IGBT是個好東西！

下邊是來曆！

上邊介紹（shào）的幾（jǐ）種全控器件，其中GTO是晶閘管的派生（shēng）器件，主要應用在兆瓦級以（yǐ）上的大功率場合，咱們（men）較少涉及，先討論另外幾種。

GTR（電力晶體管）：電（diàn）路符號和（hé）普通的三極（jí）管（guǎn）一致，屬於電流控製功率器件，20世紀（jì）80年代以來（lái）在中小功率範圍內逐（zhú）漸取代GTO。GTR同學特點鮮明（míng），耐高壓、大電流、飽和（hé）壓降低是其主（zhǔ）要優點；但是缺點也很明顯，驅動電流較大、耐浪湧（yǒng）電流能力差、易受二次擊穿而損壞，驅動電流大直接決定其不適合高頻領域的（de）應用。

MOSFET（金（jīn）屬氧化物（wù）半導體場（chǎng）效應（yīng）晶體管（guǎn））：顧（gù）名思義，電場控製是他與GTR最明顯的區別，特性是輸入（rù）阻抗大，驅動功率小，開關速（sù）度快，工作頻率高，是不（bú）是完美彌補（bǔ）了GTR的缺陷（xiàn）？那MOS能不能完全替代（dài）GTR呢？答案是不能，MOSFET典型參數（shù）是導通阻抗，直觀理（lǐ）解，耐壓做的越大（dà），芯片越厚，導通電阻越大（dà），電流能力就會降低（dī），因此不能兼顧（gù）高壓和大（dà）電流就成了MOS同學的短板（bǎn），但別忘（wàng）了，這是（shì）GTR的（de）長處呀！

於是，混血兒IGBT誕生了！

看他的（de）簡（jiǎn）化等（děng）效電路圖（tú），是不是（shì）就明白什麽了？

那麽定義就來（lái）了，IGBT是（shì）以雙極（jí）型晶體管為主導元件，以MOSFET為驅動元件的（de）達林頓結構，是不是很巧妙！再看他的名字“絕緣柵場效應晶體管”就很好記了。

IGBT特點：

• 損耗（hào）小，耐高壓，電流密度大，通態（tài）電壓低，安全工作區（qū）域寬，耐衝擊；

• 開關頻率高，易並（bìng）聯，所需驅動功率（lǜ）小，驅動電路簡單，輸入（rù）阻抗大，熱穩定性好（hǎo）等；

• 應用領域正迅速擴大，逐（zhú）步取代GTR、MOSFET的市場。