功率半导体器件的优缺点分析
功率半导体是电子设备中电能转换和电路控制的核心，主要用于改变电子设备中的电压和频率、DC通信转换等。根据分类，功率半导体可以分为功率IC和功率分立器件两大类，其中功率分立器件主要包括二极管、晶闸管、晶体管等产品。
近年来，电力半导体BSS63的应用领域已经从工业控制和消费电子到新能源、轨道交通、智能电网。在变频家电等多个市场，市场规模呈现稳步增长趋势。目前国内电力半导体产业链越来越完善，技术也在突破。同时，中国也是全球电力半导体消费国。2019年，市场需求达到约144亿美元，增长率约4%，占全球需求的35%。本文将重点介绍几种常见的电力半导体。
1.MCT：MOS控制晶闸管
MCT是一种新型MOS双极复合器件。MCT是将MOSFET的高阻抗、低驱动图MCT的功率、快速开关速度和晶闸管高压的特点。结合大电流特性，形成大功率、高压、快速全控装置。本质上，MCT是一个MOS晶闸管由门极控制。它可以在门极上增加一个狭窄的脉冲来引导或关闭它，它是由无数单胞组成的。
2.IGCT
IGCT在晶闸管技术的基础上，结合晶闸管技术IGBT和GTO技术开发的新型设备适用于高压大容量变频系统，是一种新型的电力半导体设备。
IGCT是将GTO芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成，然后与门极驱动器连接，结合晶体管的稳定闭合能力和晶闸管的低通态损耗。晶闸管的性能在导通阶段得到充分发挥，晶闸管在关闭阶段具有特点。IGCT二级电平逆变器功率0.5~3MW，1~6三个电平逆变器MW；如果反向二极管分离，则不与IGCT二级电平逆变器的功率可以扩大到4/5MW，三电平扩至9MW。
目前，IGCT已经商品化，ABB公司制造的IGCT产品性能参数为415kV／4kA，研制水平为6kV／4kA。1998年，日本三菱开发了直径88mm的GCT的晶闸管IGCT损耗低.快速开关等优点保证了其可靠性.300高效使用kW～10MW变流器不需要串联和并联。
3.IEGT：电子注入增强栅晶体管
IEGT是耐压达4kV以上的IGBT通过加强注入结构，实现了一系列电力电子器件的低通态电压，实现了大容量电力电子器件的跨越式发展。IEGT具有作为MOS一系列电力电子器件的潜在发展前景，损耗低.高速动作.高耐压.有源网格驱动器的智能特性，以及沟槽结构和多芯片并联自流的特性，在进一步扩大电流容量方面具有巨大的潜力。此外，许多衍生产品可以通过模块包装提供.对中容量转换器的应用寄予厚望。日本东芝开发的东芝IECT利用电子注入增强效应使其兼有IGBT和GTO两者的优点:饱和压降低度低，安全工作区(吸收电路容量仅为GTO大约十分之一)，低栅极驱动功率(比率)GTO低两个数量级)和高工作频率。器件采用平板压接式电机引出结构，可靠性高，性能已经达到4．5kV／1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A型号">1500A的水平。
4.IPEM：集成电子模块
IPEM这是一个将许多电力电子设备集成在一起的模块。首先是半导体器件。MOSFET，IGBT或MCT积木单元包装在二极管芯片中，然后将这些积木单元重复到高导电绝缘陶瓷衬底中，下面是铜基板、氧化铍瓷片和散热器。控制电路安装在积木单元的上部，通过安装表面、门极驱动、薄绝缘层上集成了电流、温度传感器和保护电路。IPEM实现了电力电子技术的智能化和模块化，大大降低了电路接线电感.提高系统噪声和寄生振荡的效率和可靠性。
功率半导体器件的优缺点分析
电力二极管：结构简单，工作可靠
晶闸管：所有设备的最大电压和电流容量
IGBT：开关速度高，开关损耗小，抗脉冲电流冲击，通态压降低，输入阻抗高，电压驱动，驱动功率小；
缺点：开关速度低于电力MOSFET，电压容量小于电压GTO
GTR：耐压性高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低；
缺点:开关速度低，电流驱动，驱动功率高，驱动电路复杂，二次击穿问题
GTO：电压.电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效果，通流能力强；
缺点:电流关闭增益小，门极负脉冲电流大，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低
MOSFET：开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，驱动功率小，驱动电路简单，工作频率高，无二次击穿问题；
缺点:电流容量小，耐压性低，一般只适用于功率不超过10kW电子设备。
限制因素：耐压、电流容量、开关速度。
