常见的大功率器件有哪些？如何分类的

在知道大功率器件之前，我们要先知道功率器件是什么意思，功率器件是电子元件和电子器件的总称，是电子装置中，电能转换与电路控制的核心，它利用半导体单向导电的特性改变电子装置中电压、频率、相位和直流交流转换等的功能。

而大功率器件一般是指电压等级在1200V以上，电流在300A以上，输出功率比较大的电子元器件。典型的大功率器件包括大功率二极管、晶闸管SCR、双极型功率晶体管IGBT、功率晶体管GTR、IGCT、GTO、ETO、SIT等，900V以上的mosfet也可称为大功率器件，但是要看相应的电流等级。

其中，IGCT是在晶闸管技术的基础上结合IGBT和GTO等技术开发的新型器件，适用于高压大容量变频系统中，是一种用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体器件。

IGCT是将GTO芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起，再与其门极驱动器在外围以低电感方式连接，结合了晶体管的稳定关断能力和晶闸管低通态损耗的优点。在导通阶段发挥晶闸管的性能，关断阶段呈现晶体管的特性。IGCT芯片在不串不并的情况下，二电平逆变器功率0．5～3MW，三电平逆变器1～6MW；若反向二极管分离，不与IGCT集成在一起，二电平逆变器功率可扩至4／5MW，三电平扩至9MW。

这些器件基本上是以硅材料为基础，经过不同的工艺生产条件生产出来，按照其功能也有所分类：

1. 按照导通、关断的受控情况可分为不可控、半控和全控型功率器件，全控型如IGBT、IGCT、ETO等，就是通过门极可以控制器件的开通与关断，半控型器件的代表就是晶闸管，只能控制开通，而不能控制关断；

2. 按照载流子导电情况可分为双极型、单极型和复合型功率器件；

3. 按照控制信号情况，可以分为电流驱动型和电压驱动型功率器件。

根据它们的这些结构和特点应用领域也不完全相同，主要由电子元件业、半导体分立器件和集成电路业等部分组成。功率电子器件被广泛应用于电源，伺服驱动，变频器，电机保护器等功率电子设备主要得益于它们的自身优势：

1、器件能够快速恢复，以满足越来越高的速度需要。

2、通态压降降低。

3、电流控制能力增大。

4、额定电压耐压高。

5、温度与功耗。

随着技术的不断进步，功率半导体器件在不断演进。自上世纪80年代起，功率半导体器件MOSFET、IGBT和功率集成电路逐步成为了主流应用类型。随着科技的发展，今后对于半导体的产品应用还会产生哪些变化，或者是衍生出哪些新型的元器件都未可知，值得期待。

电力电子器件又称为功率半导体器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件。

功率半导体器件通常指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上。

功率器件几乎用于所有的电子制造业,包括计算机领域的笔记本、PC、服务器、显示器以及各种外设网络通信领域的手机、电话以及其它各种终端和局端设备。

扩展资料

电力电子器件正沿着大功率化、高频化、集成化的方向发展。

80年代初期出现的 MOS功率场效应晶体管和功率集成电路的工作频率达到兆赫级。集成电路的技术促进了器件的小型化和功能化。这些新成就为发展高频电力电子技术提供了条件，推动电力电子装置朝着智能化、高频化的方向发展。

80年代发展起来的静电感应晶闸管、隔离栅晶体管，以及各种组合器件，综合了晶闸管、 MOS功率场效应晶体管和功率晶体管各自的优点，在性能上又有新的发展。

参考资料来源：百度百科-电力电子器件

功率半导体器件又称电力电子器件，主要用于电力设备的电能变换和电路控制，是进行电能（功率）处理的核心器件，弱电控制与强电运行间的桥梁。功率半导体有两大作用，一是电源开关，二是电源转换。

电源开关的原理是用小电流控制大电流，小电流部分PMIC和DriverIC为功率IC，而大电流部分开关为MOSFET、IGBT等功率分立器件或模块。

电源转换是指充电用电过程中交流电、直流电的相互转换。在小功率设备中，比如智能手机中的升压器、降压器、稳压器可集成在PMIC中，或做成单独功率IC；而在大功率设备中，比如电动汽车中的整流器、逆变器等一般则是由功率分立器件组成的功率模块。

功率半导体产品形态多种多样，几乎所有与电力能源相关的产品都需要用到功率半导体器件。一般来说，功率半导体可分为分立器件和功率IC，功率IC相当于SOC，功率模块相当于SIP。

全球功率半导体行业现状

近年，来由于工业控制、家电产品、充电设备等终端应用不断追求更高能源效率，功率器件下游产品范围的稳步扩张、产量的大幅增长以及功率器件技术的快速更新，功率器件市场在全球范围尤其是中国地区都保持稳步增长。

据Yole数据显示，2017年，全球功率半导体市场规模超300亿美元，其中功率分立器件和模块市场规模约为150亿美元，功率IC约为200亿美元。预计功率分立器件2016-2021复合年增长率为3.1%，功率IC2016-2021复合年增长率为3.4%，功率模块2016-2021复合年增长率为7.0%。

具体产品来看，2017年，全球功率分立器件和模块市场规模约为150亿美元，其中二极管约占20%，MOSFET约占40%，IGBT及功率模块约占30%。

应用方面，功率半导体的应用范围已从传统的工业控制和4C产业（计算机、通信、消费类电子产品和汽车），扩展到新能源、轨道交通、智能电网等新领域。HIS数据显示，2017年，全球功率半导体市场中工业应用市场占比为34%，汽车应用市场占比23%，消费电子应用占比为20%，无线通讯应用占比为23%。

竞争格局方面，功率分立器件（模块）市场竞争格局总体上较为分散，英飞凌为全球龙头，2016年市场份额达到18.5%；其他企业市场份额均在10%以下。

—— 更多数据参考前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国半导体分立器件制造行业发展前景与投资预测分析报告》。

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