功率半導(dǎo)體是電子裝置電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，本質(zhì)上，是通過利用半導(dǎo)體的單向?qū)щ娦詫?shí)現(xiàn)電源開關(guān)和電力轉(zhuǎn)換的功能。無論是水電、核電、火電還是風(fēng)電，甚至各種電池提供的化學(xué)電能，大部分均無法直接使用，75％以上的電能應(yīng)用需由功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行功率變換以后才能供設(shè)備使用。
模擬IC中的電源管理IC與分立器件中的 功率器件 功能相似，二者經(jīng)常集成在一顆芯片中，因此功率半導(dǎo)體包括功率IC和功率器件。功率半導(dǎo)體的具體用途是變頻、變相、變壓、逆變、整流、增幅、開關(guān)等。
功率半導(dǎo)體的分類
一、根據(jù)可控性分類
根據(jù)功率半導(dǎo)體的可控性可以將功率半導(dǎo)體分為三類，第一類是不可控型功率器件，主要是功率二極管。功率二極管一般為兩端器件，其中一端為陰極，另一端為陽(yáng)極，二極管的開關(guān)操作完全取決于施加在陰極和陽(yáng)極的電壓，正向?qū)ǎ聪蜃钄?，電流的方向也是單向的，只能正向通過。二極管的開通和關(guān)斷都不能通過器件本身進(jìn)行控制，因此將這類器件稱為不可控器件。
第二類是半控型功率器件，半控型器件主要是晶閘管（SCR）及其派生器件，如雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管等。這類器件一般是三段器件，除陽(yáng)極和陰極外，還增加了一個(gè)控制用門極。半控型器件也具有單向?qū)щ娦?，其開通不僅需在陽(yáng)極和陰極間施加正向電壓，還必須在門極和陰極間輸入正向可控功率。這類器件一旦開通就無法通過門極控制關(guān)斷，只能從外部改變加在陽(yáng)、陰極間的電壓極性或強(qiáng)制陽(yáng)極電流變?yōu)榱?。這類器件的開通可控而關(guān)斷不可控，因此被稱之為半控型器件。
第三類是是全控型器件，以IGBT和MOSFET等器件為主。這類器件也是帶有控制端的三端器件，其控制端不僅可以控制開通，也能控制關(guān)斷，因此稱之為全控型器件。
二、根據(jù)驅(qū)動(dòng)形式分類
根據(jù)驅(qū)動(dòng)形式的不同，我們將功率半導(dǎo)體分為三類，第一類是電流驅(qū)動(dòng)型，第二類是電壓驅(qū)動(dòng)型，第三類是光驅(qū)動(dòng)型。
電流驅(qū)動(dòng)型器件有SCR、BJT、GTO等，這類器件必須有足夠的驅(qū)動(dòng)電流才能使器件導(dǎo)通或者關(guān)斷，本質(zhì)上是通過極電流來控制器件。GTO和SCR一般通過脈沖電流控制，BJT則需要通過持續(xù)的電流控制。
電壓控制型電路主要是IGBT和MOSFET等，這類器件的導(dǎo)通和關(guān)斷只需要特定的電壓和很小的驅(qū)動(dòng)電流，因此器件的驅(qū)動(dòng)功率很小， 驅(qū)動(dòng)電路 比較簡(jiǎn)單。
光控型器件一般是專門制造的功率半導(dǎo)體器件，如光控晶閘管。這類器件的開關(guān)行為通過光纖和專用光發(fā)射器來控制，不依賴電流或者電壓驅(qū)動(dòng)。
『本文轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除』
