电力电子器件与普通机械开关有什么特点

电力电子器件的特征如下：1、按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类：半控型器件，例如晶闸管；全控型器件，例如GTO（门极可关断晶闸管）、GTR（电力晶体管），Power MOSFET（电力场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）；不可控器件，例如电力二极管。2、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类：电压驱动型器件，例如IGBT、Power MOSFET、SITH（静电感应晶闸管）；电流驱动型器件，例如晶闸管、GTO、GTR。3、根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类：脉冲触发型，例如晶闸管、GTO；电子控制型，例如GTR、PowerMOSFET、IGBT。4、按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类：双极型器件，例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR；单极型器件，例如PowerMOSFET、SIT、肖特基势垒二极管；复合型器件，例如MCT（MOS控制晶闸管）、IGBT、SITH和IGCT。器件发展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;消费电子领域的传统黑白家电和各种数码产品;工业控制类中的工业PC、各类仪器仪表和各类控制设备等。除了保证这些设备的正常运行以外，功率器件还能起到有效的节能作用。由于电子产品的需求以及能效要求的不断提高，中国功率器件市场一直保持较快的发展速度。

1、具有较大的耗散功率2、通常工作在开关状态3、需要专门的驱动电路来控制4、需要缓冲和保护电路5、需要加散热片。

电力电子器件应用装置在各个行业的使用已经存在较长时间,例如在能源、交通、环境、激光、航母等现代化的装备中,使用范围非常的广泛,因此电力电子器件的使用和发展与我国军事科技的进步存在着必然的联系。上世纪八十年代以来,我国电子技术得到快速发展的基础上,信息电子技术和电力电子技术的进步,可以进一步提升电能的安全、高效运行,使得各个行业的使用得到更加规范化的处理,整体实现管理技术的创新与发展。可见电力电子器件技术的发展进步对技术的使用带来的影响是非常大的,可以整体的提升各个行业的科技化水平。

目前常见电力电子器件最大规格为200*200。电力电子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。目前市场上常见的最大规格为200*200。电力电子器件工作时，会因功率损耗引起器件发热、升温。器件温度过高将缩短寿命，甚至烧毁，这是限制电力电子器件电流、电压容量的主要原因。

SCR的输出功率最大,但工作频率最低(1kHz); GTO的输出功率次之,f工大于SCR; GTR的输出功率介于GTO和P-MOSFET,其工 作频率(5kHz)高于GTO,控制容易,耐压不高

电子元器件其含义有两个：1）电子元件：指在工厂生产加工时不改变分子成分的成品。如电阻器、电容器、电感器。因为它本身不产生电子，它对电压、电流无控制和变换作用，所以又称无源器件。按分类标准，电子元件可分为11个大类。 2）电子器件：指在工厂生产加工时改变了分子结构的成品。例如晶体管、电子管、集成电路。因为它本身能产生电子，对电压、电流有控制、变换作用（放大、开关、整流、检波、振荡和调制等），所以又称有源器件。按分类标准，电子器件可分为12个大类，可归纳为真空电子器件和半导体器件两大块。电力元件 需要控制信号使其导通的 元器件 ，对电能进行生产（发电机）、变换（电力变压器）、输送和分配（电力传输线、配电网）、消费（负荷）；

贴的阅读体验的一大弱点弱电弱电的弱点弱电

主要有开通、关断、通态损耗。另外，si的二极管有反向恢复损耗，sic SBD没有二极管的反向恢复损耗。在zvs的时候没有开通损耗，zcs的时候没有关断损耗。其中一般的器件来说关断损耗最大，通态损耗其次，开通损耗最小，这个是由于关断慢时间长，开通快，IV积分损耗小，通态损耗为rds,on和电流的平方，随温度变化会增大，你看几个IGBT或MOSFET的datasheet就知道了

这个问题好像答过一次了哈！电力电子器件的主要作用是起开关作用，即控制电路的接通和断开，因此电力电子器件在电路中一般工作在开关状态。即：接通时电流大而七两缎的电压降很小，断开时器件两端的电压降等于电源电压而通过器件的电流很小。只有这样才能避免器件的发热过大而烧毁器件。

电力电子器件的分类共有四大类！ 其中每类又能分出多种不同类型： 一、按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类： 1、半控型器件，例如晶闸管； 2、全控型器件，例如（门极可关断晶闸管）、GTR（电力晶体管），MOSFET（电力场效 应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）； 3、不可控器件，例如电力二极管。 二、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类： 1、电压驱动型器件，例如IGBT、MOSFET、SITH（静电感应晶闸管）； 2、电流驱动型器件，例如晶闸管、GTO、GTR。 三、根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类： 1、脉冲触发型，例如晶闸管、GTO； 2、电子控制型，例如GTR、MOSFET、IGNT。 四、按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类： 1、双极型器件，例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR； 2、单极型器件，例如MOSFET、SIT； 3、复合型器件，例如MCT（MOS控制晶闸管）和IGBT。

不可控型：二极管；半控型器件：晶闸管；全控型器件：GTO，GTR，MOS管，IGBT，IGCT等

数电应用于低压环境下，器件的额定值对电压、电流的要求低，而电力电子器件多用于相对高的电压整流和逆变中，其额定值对电压电流要求高，若用数电器件可能造成器件损坏，电路不能正常工作。

缓冲电路（Snubber Circuit）又称为吸收电路。其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。[1] 在电力电子电路中，用于改进电力电子器件开通和关断时刻所承受的电压、电流波形。通常电力电子装置中的电力电子器件都工作于开关状态，器件的开通和关断都不是瞬时完成的。器件刚刚开通时，器件的等效阻抗大，如果器件电流很快上升，就会造成很大的开通损耗；同样器件接近完全关断时，器件的电流还比较大，如果器件承受的电压迅速上升，也会造成很大的关断损耗。开关损耗会导致器件的发热甚至损坏，对于功率晶体管(GTR),还可能导致器件的二次击穿。实际电力电子电路中，还常由于二极管、晶闸管等的反向恢复电流而增加电力电子器件的开通电流，由于感性负载或导线的分布电感等原因造成器件关断时承受很高的感应电压。采用缓冲电路可以改善电力电子器件的开关工作条件。缓冲电路的基本工作原理是利用电感电流不能突变的特性抑制器件的电流上升率，利用电容电压不能突变的特性抑制器件的电压上升率。图示以GTO为例的一种简单的缓冲电路。其中L与GTO串联,以抑制GTO导通时的电流上升率dI/dt,电容C和二极管D组成关断吸收电路，抑制当GTO关断时端电压的上升率dV/dt，其中电阻R为电容C提供了放电通路。缓冲电路有多种形式，以适用于不同的器件和不同的电路。

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蛮长的！蛮详细！1、 引言电力电子技术是研究电力半导体器件实现电能变换和控制的学科，它是一门电子、电力半导体器件和控制三者相互交叉而出现的新兴缘学科。它研究的内容非常广泛，主要包括电力半导体器件、磁性材料、电力电子电路、控制集成电路以及由其组成的电力变换装置。目前，电力电子学研究的主要方向是：（1） 电力半导体器件的设计、测试、模型分析、工艺及仿真等；（2） 电力开关变换器的电路拓扑、建模、仿真、控制和应用；（3） 电力逆变技术及其在电气传动、电力系统等工业领域中的应用等。电动汽车（EV）作为清洁、高效和可持续发展的交通工具，既对改善空气质量、保护环境具有重大意义，又对日益严重的石油包机提供了解决方法；同时，电动汽车作为电力电子技术的一个新的应用领域，涵盖了DC/DC和DC/AC的全部变换，是实用价值非常高的运用领域。2、 混合动力电动汽车简介当前世界汽车产业正处于技术革命和产业大调整的发展时期，安全、环保、节能和智能化成为汽车界共同关心的重大课题。为了使人类社会和汽车工业持续发展，世界各国尤其是发达国家和部分发展中国家都在研究各种新技术来改善汽车和环境的协调性。电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向，目前已从实验开发试验阶段过渡到商品性试生产阶段，世界上许多知名汽车厂家都推出了具有高科技水平的安全或环保型号概念车，目的是为了引导世界汽车技术的潮流。2.1各种类型电动汽车特点及其发展

整流二极管、可控硅（晶闸管）、电力三极管(CRT)、场效应管(MOS)和绝缘栅晶体管(IGBT)

1、发动机系统中电力电子技术的应用。目前的汽车中使用比较普遍的用电源除了原有的28V和14V的意外，还新增了42V系列的用电源，尤其是在混合动力汽车当中，所使用的驱动电压值已经达到了288V。2、燃油喷射装置中电力电子系统的应用。由电力电子进行控制的燃油喷射装置，其优越的工作性能使之在当前汽车行业中得到了广泛使用。由电力电子进行控制的燃油喷射装置能够最大限度的提高发动机的工作性能，保证发动机在进行功率输出时能够有效的净化空气和节约燃油。3、电子稳定控制系统。电子稳定控制系统具有功能全面的特点，同时对各种功能进行了改进。电子稳定控制系统不同于普通控制系统，它在对汽车驱动轮进行控制的同时，也能够对从动轮进行有效的控制。常用电力电子器件的优缺点如下所述。GTR优点：耐压高，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，是电流驱动型，所需驱动功率大，驱动电路复杂，存在二次击穿问题。GTO优点：电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强；缺点：开关频率低，关断时门极负脉冲电流大，驱动电路复杂，所需驱动功率大。电力MOSFET优点：开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电路简单，工作频率高，不存在二次击穿问题；缺点：电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过lOkW的电力电子装置。IGBT优点：开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，输入阻抗高，通态压降较低，驱动功率小；缺点：开关速度低于电力MOSFET，电压、电流、容量不及CTO。

应该是全控型器件，具有好的静态和动态特性，在截止状态时能承受高电压且漏电流要小；在导通状态时能流过大电流和很低的管压降；在开关转换时，具有短的开、关时间；通态损耗、断态损耗和开关损耗均要小，同时还要能承受高的di/dt和 du/dt.

不可半和全控型电力电子器件是指在电力电子系统中使用的不同类型的器件。们之间的主要区别包括控制方式、可控性和功率范等方。1. 不可控型电力电子器件：不可控型电力电器件是指无法通过外部控信号来改变其导通和阻断最常见的不可控型电力子器件是二极管极管只能现单向导，无法被控制，通常用于整流电中将交流电转换为直流电。2 半型电力电子器件：半控型电力电子器件够通过外部信号控制其导通状态的器件，但无法控制其关断状态。最常见的半控力电子器可控硅（SCR）或门极硅（GTO）。这些器件可以通过触发脉冲控制其导通状态，但只有当电降低到某个特定值时才能关断。3. 全控型电力电子器件：全控型电力子器件是指能够外部信号控制其导和断状态的器件。常的型电电子器是晶闸管（Thyor）和金氧化物半导体场应晶体FET）。这些器件可以根据控制信实现精确的导通和关断具有较高的可控性，适用于各种电力电子应用。综所述，不可控、控和全控电力电子器件主要区别在于其可控性和控制方式。不可控型器件无法被控制，半控型器件只能控制导通状态，而全控型件可以制信号实现精确的导通和关断。

宽禁带材料吧，比如SiC、GaN、金刚石等等。什么是宽禁带材料：众所周知，电子要想突破原子核束缚成为自由电子，是需要能量的。Si材料大约需要1.12电子伏特(eV)，而宽禁带半导体材料 需要2.3eV左右的能量。由于具有比硅宽得多的禁带宽度，宽禁带半导体材料一般都具有比硅高得多的临界雪崩击穿电场强度和载流子饱和漂移速度、较高的热导率和相差不大的载流子迁移率，因此，基于宽禁带半导体材料(如碳化硅)的电力电子器件将具有比硅器件高得多的耐受高电压的能力、低得多的通态电阻、更好的导热性能和热稳定性以及更强的耐受高温和射线辐射的能力，许多方面的性能都是成数量级地提高。但是，宽禁带半导体器件的发展一直受制于材料的提炼、制造以及随后半导体制造工艺的困难。现在常见的就是肖特基二极管吧。

1902年出现了第一个玻璃的汞弧整流器。1910年出现了铁壳汞弧整流器。用汞弧整流器代替机械式开关和换流器,这是电力电子技术的发端。1920年试制出氧化铜整流器，1923年出现了硒整流器。30年代，这些整流器开始大量用于电力整流装置中。20世纪40年代末出现了晶体管。20世纪50年代初，晶体管向大功率化发展，同时用半导体单晶材料制成的大功率二极管也得到发展。1954年，瑞典通用电机公司（ASEA公司）首先将汞弧管用于高压整流和逆变,并在±100千伏直流输电线路上应用，传输20兆瓦的电力。1956年，美国人J.莫尔制成晶闸管雏型。1957年，美国人R.A.约克制成实用的晶闸管。50年代末晶闸管被用于电力电子装置，60年代以来得到迅速推广,并开发出一系列派生器件,拓展了电力电子技术的应用领域。 　电力电子电路 　随着晶闸管应用的推广，开发出许多电力电子电路，按其功能可分为：①将交流电能转换成直流电能的整流电路；②将直流电能转换成交流电能的逆变电路；③将一种形式的交流电能转换成另一种形式的交流电能的交流变换电路；④将一种形式的直流电能转换成另一种形式的直流电能的直流变换电路。这些电路都包含晶闸管，而每个晶闸管都需要相应的触发器。于是配合这些电力电子电路出现了许多的触发控制电路。根据所用的器件,这些控制电路大体上可以分为3代。第一代的控制电路主要由分立的电子元件（如晶体管、二极管）组成。直到80年代后期，还用得不少。第二代由集成电路组成。自从1958年美国出现了世界上第一个集成电路以来，发展异常迅速。它应用到电力电子装置的控制电路中,使其结构紧凑,功能和可靠性得到提高。第三代由微机进行控制。70年代以来，由于微机的发展使电力电子装置进一步朝实现智能化的方向进步。电力电子装置随着电力电子电路的发展和完善，由晶闸管组成的许多类型的电力电子装置不断出现。如大功率的电解电源、焊接电源、电镀用的直流电源；直流和交流牵引、直流传动、交流串级调速、变频调速等传动用电源；励磁、无功静止补偿、谐波补偿等电力系统用的电力电子装置；低频、中频、高频电源等各种非工频电源，尤其是感应加热的中高频电源；不停电电源、交流稳压电源等各种工业用电力电子电源；各种调压器等等。这些电力电子装置,与传统的电动机-发电机组比，有较高的电效率(以容量10千瓦至数百千瓦、频率为1000赫的电动机-发电机组为例,在额定负载下,效率η=80%，并随负载减小而显著降低,若用晶闸管电源,η≥92%,且随负载变化不大），因此，有明显的节能效果。电力电子装置是静止式装置，占地面积小，重量轻，安装方便（以焊接电源为例,与旋转焊机相比，重量减轻80%,节能15%）。同时，电力电子装置往往对频率、电压等的调节比较容易，响应快，功能多，自动化程度高，因此用于工业上不但明显节能，还往往能提高生产率和产品质量，节省原材料，并常能改善工作环境。但电力电子装置大多为电子开关式装置，它往往对电网和负载产生谐波干扰，有时还对周围环境引起一定的高频干扰，这是在设计这些装置和系统时必须妥善解决的（见高次谐波抑制）。

主要参数有：1、最大工作电压（耐压），2、最大工作电流，3、控制电压或电流。其它参数有：开关频率、关断漏电流。

IGBT

为了提高效率、减少电力电子器件本身的损耗，电力电子器件都是在开关状态下工作的。

电力电子器件太多了，你上面列举的IGBT、SCR、P-MOSFET只是功率开关类，事实上此类用的多的还有N-MOS、BJT等；理想的电力电子功率开关器件，最好是耐压耐流无限大、导通阻抗无限小、开通关断传输延迟时间等无限小，上述的器件各有各的优点，看用在什么场合；高频小容量建议采用MOSFET，具体是P型还是N型看拓扑，MOSFET没有电流拖尾效应，比较适合工作在高频下；直流输电系统目前国内技术比较领先，但是比较少，只是建了几块试验田，好像有些东西还涉密~~你可以试试看搜搜论文。才疏学浅，不知道能不能帮到你。

外因：主要来自系统操作过程和雷击等外因 操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起 雷击过电压：由雷击引起内因：主要来自电力电子装置内部器件的开关过程 换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的续流二极管在换相结束后，不能立即恢复阻断能力，有较大的反向电流流过，当恢复阻断能力后，反向电流急剧减小，会因线路电感在器件两端感应出过电压。 关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压

可控硅 IGBT

导通时器件有压降产生功耗，开关切换过程中电压电流交叠产生功耗。我不知道这样解释有什么不清楚的地方。开关器件工作在开关状态，但是在开通状态下器件的电阻不是0，MOS管有导通电阻，IGBT有导通压降，流过一定的电流就会产生功耗（热量），开关转换过程中电压电流不为0的交叉时间内也会有功耗。关断状态下也有漏电流。一共三点。总结：因为实际的器件不是理想中的开关。

主要分为开关管损耗和磁性器件损耗，开关管损耗包括导通损耗和开关损耗，磁性器件损耗包括铁损和铜损，具体怎么计算你要看一下相关方面的资料！~

电力电子器件的分类共有四大类！ 其中每类又能分出多种不同类型： 一、按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类： 1、半控型器件，例如晶闸管； 2、全控型器件，例如（门极可关断晶闸管）、GTR（电力晶体管），MOSFET（电力场效 应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）； 3、不可控器件，例如电力二极管。 二、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类： 1、电压驱动型器件，例如IGBT、MOSFET、SITH（静电感应晶闸管）； 2、电流驱动型器件，例如晶闸管、GTO、GTR。 三、根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类： 1、脉冲触发型，例如晶闸管、GTO； 2、电子控制型，例如GTR、MOSFET、IGNT。 四、按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类： 1、双极型器件，例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR； 2、单极型器件，例如MOSFET、SIT； 3、复合型器件，例如MCT（MOS控制晶闸管）和IGBT。

电力电子器件组成的系统，一般由（）组成。 A.控制电路 B.驱动电路 C.电力电子器件 D.保护电路 正确答案：ABCD

常用全控型电力电子器件有哪几种？[1]门极可关断晶闸管（Gate Turn Off THyristor，GTO）。GTO可以通过在门极施加脉冲电流使其开通或关断，所以它是电流控制型的全控型器件。电力晶体管（Giant Transistor，GTR），GTR也是电流控制型器件。电力场效应晶体管（Field Effect Transistor，FET）。常说的MOSFET就属于这一类，即绝缘栅型场效应管（Metal Oxide Semiconductor FET，MOSFET），为了与一般MOSFET相区别，也称为电力MOSFET（Power MOSFET）。电力MOSFET属于电压控制性器件。绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）。电压控制型器件。2.单相桥式整流电路带电阻性负载，输入正弦交流电压的有效值为220V。考虑晶闸管2倍的安全裕量，应选取额定电压为多少伏的晶闸管？[2]单相桥式整流电路中，晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为sqrt(2)U/2和sqrt(2)U。按照2倍安全裕量选取，晶闸管的额定电压应不小于：sqrt(2)*220*2=1.414*220*2=622.16V参考文献：[1] 王兆安，黄俊主编，电力电子技术，第四版，机械工业，北京，pp. 21-33。[2] 王兆安，黄俊主编，电力电子技术，第四版，机械工业，北京，pp. 47。

20世纪50年代，电力电子器件主要是汞弧闸流管和大功率电子管。60年代发展起来的晶闸管，因其工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快，而在电力电子电路中得到广泛应用。70年代初期，已逐步取代了汞弧闸流管。80年代，普通晶闸管的开关电流已达数千安，能承受的正、反向工作电压达数千伏。在此基础上，为适应电力电子技术发展的需要，又开发出门极可关断晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管等一系列派生器件，以及单极型MOS功率场效应晶体管、双极型功率晶体管、静电感应晶闸管、功能组合模块和功率集成电路等新型电力电子器件。各种电力电子器件均具有导通和阻断两种工作特性。功率二极管是二端(阴极和阳极)器件，其器件电流由伏安特性决定，除了改变加在二端间的电压外，无法控制其阳极电流，故称不可控器件。普通晶闸管是三端器件，其门极信号能控制元件的导通，但不能控制其关断，称半控型器件。可关断晶闸管、功率晶体管等器件，其门极信号既能控制器件的导通，又能控制其关断，称全控型器件。后两类器件控制灵活，电路简单，开关速度快，广泛应用于整流、逆变、斩波电路中，是电动机调速、发电机励磁、感应加热、电镀、电解电源、直接输电等电力电子装置中的核心部件。这些器件构成装置不仅体积小、工作可靠，而且节能效果十分明显(一般可节电10%～40%)。单个电力电子器件能承受的正、反向电压是一定的，能通过的电流大小也是一定的。因此，由单个电力电子器件组成的电力电子装置容量受到限制。所以，在实用中多用几个电力电子器件串联或并联形成组件，其耐压和通流的能力可以成倍地提高，从而可极大地增加电力电子装置的容量。器件串联时，希望各元件能承受同样的正、反向电压；并联时则希望各元件能分担同样的电流。但由于器件的个异性，串、并联时，各器件并不能完全均匀地分担电压和电流。所以，在电力电子器件串联时，要采取均压措施；在并联时，要采取均流措施。电力电子器件工作时，会因功率损耗引起器件发热、升温。器件温度过高将缩短寿命，甚至烧毁，这是限制电力电子器件电流、电压容量的主要原因。为此，必须考虑器件的冷却问题。常用冷却方式有自冷式、风冷式、液冷式(包括油冷式、水冷式)和蒸发冷却式等。

电力晶闸管scr，门极可关断晶闸管gto，电力三极管gtr

没有任何关系

1、开关器件，在switch的过程中的损耗，recovery什么的2、 开关器件在导通时的损耗（器件具体损耗要看手册并且根据提供者给出的软件仿真测试））3 、除了开关器件，电力二极管在导通和恢复过程中也有很大的能量损耗4 、开关器件（IGBT mosfet什么的）的电容和电感能量转化造成的电能损失，整体上来说就是 Won Woff WD WC WLon的就是导通时的，off开关过程中的，D是二极管的，C L是电感电容的。扩展资料：各种电力电子器件均具有导通和阻断两种工作特性。功率二极管是二端(阴极和阳极)器件，其器件电流由伏安特性决定，除了改变加在二端间的电压外，无法控制其阳极电流，故称不可控器件。普通晶闸管是三端器件，其门极信号能控制元件的导通，但不能控制其关断，称半控型器件。可关断晶闸管、功率晶体管等器件，其门极信号既能控制器件的导通，又能控制其关断，称全控型器件。后两类器件控制灵活，电路简单，开关速度快，广泛应用于整流、逆变、斩波电路中，是电动机调速、发电机励磁、感应加热、电镀、电解电源、直接输电等电力电子装置中的核心部件。这些器件构成装置不仅体积小、工作可靠，而且节能效果十分明显(一般可节电10%～40%)。

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。例如隔离栅晶体管,既具有MOS功率场效应晶体管的栅控特性，又具有双极型功率晶体管的电流传导性能，它容许的电流密度比双极型功率晶体管高几倍。静电感应晶闸管保存了晶闸管导通压降低的优点，结构上避免了一般晶闸管在门极触发时必须在门极周围先导通然后逐步横向扩展的过程，所以比一般晶闸管有更高的开关速度，而且容许的结温升也比普通晶闸管高。这些新器件，在更高的频率范围内满足了电力电子技术的要求。功率集成电路指在一个芯片上把多个器件及其控制电路集合在一起。其制造工艺既概括了第一代功率电子器件向大电流、高电压发展过程中所积累起来的各种经验，又综合了大规模集成电路的工艺特点。这种器件由于很大程度地缩小了器件及其控制电路的体积，因而能够有效地减少当器件处于高频工作状态时寄生参数的影响，这对提高电路工作频率和抑制外界干扰十分重要。 2014年，美国奥巴马政府连同企业一道投资1.4亿美元在NCSU成立The Next Generation Power Electronics Institute ，发展新一代宽禁带电力半导体器件 。

电力器件的换流方式分为以下几种:　　1、器件换流　　2、电网换流　　3、负载换流　　4、强迫换流　　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（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;消费电子领域的传统黑白家电和各种数码产品;工业控制类中的工业PC、各类仪器仪表和各类控制设备等。　　除了保证这些设备的正常运行以外，功率器件还能起到有效的节能作用。由于电子产品的需求以及能效要求的不断提高，中国功率器件市场一直保持较快的发展速度。参考资料来源：吴鉴鹰吧贡献文档：百度文库《吴鉴鹰单片机项目实战精讲》

1、 缓冲电路的作用与基本类型电力电子器件的缓冲电路(snubber circuit)又称吸收电路，它是电力电子器件的一种重要的保护电路，不仅用于半控型器件的保护，而且在全控型器件(如GTR、GTO、功率MOSFET和IGBT等)的应用技术中起着重要的作用。晶闸管开通时，为了防止过大的电流上升率而烧坏器件，往往在主电路中串入一个扼流电感，以限制过大的di/dt，串联电感及其配件组成了开通缓冲电路，或称串联缓冲电路。晶闸管关断时，电源电压突加在管子上，为了抑制瞬时过电压和过大的电压上升率，以防止晶闸管内部流过过大的结电容电流而误触发，需要在晶闸管的两端并联一个RC网络，构成关断缓冲电路，或称并联缓冲电路。 GTR、GTO等全控型自关断器件在实际使用中都必须配用开通和关断缓冲电路;但其作用与晶闸管的缓冲电路有所不同，电路结构也有差别。主要原因是全控型器件的工作频率要比晶闸管高得多，因此开通与关断损耗是影响这种开关器件正常运行的重要因素之一。例如，GTR在动态开关过程中易产生二次击穿的现象，这种现象又与开关损耗直接相关。所以减少全控器件的开关损耗至关重要，缓冲电路的主要作用正是如此，也就是说GTR和功率MOSFET用缓冲电路抑制di/dt和du/dt，主要是为了改变器件的开关轨迹，使开关损耗减少，进而使器件可靠地运行。 没有缓冲电路时GTR开关过程中集电极电压uCE和集电极电流iC的波形，开通和关断过程中都存在uCE和iC同时达到最大值的时刻;因此出现了瞬时的最大开关损耗功率Pon和Poff，从而危及器件的安全。所以，应采用开通和关断缓冲电路，抑制开通时的di/dt，降低关断时的du/dt，使uCE和iC的最大值不会同时出现。 GTR开关过程中的uCE和iC的轨迹，其中轨迹1和2是没有缓冲电路的情况，开通时uCE由UCC(电源电压)经矩形轨迹降到0，相应地iC由0升到ICM;关断时iC由ICM经矩形轨迹降到0，相应地uCE由0升高到UCC。不但集电极电压和电流的最大值同时出现，而且电压和电流都有超调现象，这种情况下瞬时功耗很大，极易产生局部热点，导致GTR的二次击穿而损坏。加上缓冲电路后，uCE和iC的开通与关断轨迹分别如3和4所示，由可见，其轨迹不再是矩形，避免了两者同时出现最大值的情况，大大降低了开关损耗，并且最大程度地利用于GTR的电气性能。GTR的开通缓冲电路用来限制导通时的di/dt，以免发生元件的过热点，而且它在GTR逆变器中还起着抑制贯穿短路电流的峰值及其di/dt的作用。GTO的关断缓冲电路不仅为限制GTO关断时再加电压的du/dt及过电压，而且对降低GTO的关断损耗，使GTO发挥应有的关断能力，充分发挥它的负荷能力起重要作用。IGBT的缓冲电路功能更侧重于开关过程中过电压的吸收与抑制，这是由于IGBT的工作频率可以高达30~50kHz;因此很小的电路电感就可能引起颇大的LdiC/dt，从而产生过电压，危及IGBT的安全。PWM逆变器中IGBT在关断和开通中的uCE和iC波形。在iC下降过程中IGBT上出现了过电压，其值为电源电压UCC和LdiC/dt两者的叠加。 为开通时的uCE和iC波形，增长极快的iC出现了过电流尖峰iCP，当iCP回落到稳定值时，过大的电流下降率同样会引起元件上的过电压而须加以吸收。逆变器中IGBT开通时出现尖峰电流，其原因是由于在刚导通的IGBT负载电流上叠加了桥臂中互补管上反并联的续流二极管的反向恢复电流，所以在此二极管恢复阻断前，刚导通的IGBT上形成逆变桥臂的瞬时贯穿短路，使iC出现尖峰，为此需要串入抑流电感，即串联缓冲电路，或放大IGBT的容量。 综上所述，缓冲电路对于工作频率高的自关断器件，通过限压、限流、抑制di/dt和du/dt，把开关损耗从器件内部转移到缓冲电路中去，然后再消耗到缓冲电路的电阻上，或者由缓冲电路设法再反馈到电源中去。此缓冲电路可分为两在类，前一种是能耗型缓冲电路，后一种是反馈型缓冲电路。能耗型缓冲电路简单，在电力电子器件的容量不太大，工作频率也不太高的场合下，这种电路应用很广泛。

限制di/dt,du/dt。

SI器件和SIC器件的比较两者主要是性能不同。SiC是什么?碳化硅(SiC)是一种Ⅳ-Ⅳ族化合物半导体材料，具有多种同素异构类型。其典型结构可分为两类：一类是闪锌矿结构的立方SiC晶型，称为3C或 β-SiC，这里3指的是周期性次序中面的数目;另一类是六角型或菱形结构的大周期结构，其中典型的有6H、4H、15R等，统称为α-SiC。与Si相比，SiC材料具有更大的Eg、Ec、Vsat、λ。大的Eg使SiC可以工作于650℃以上的高温环境，并具有极好的抗辐射性能。相比于Si器件，SiC功率器件的优势：作为一种宽禁带半导体材料，SiC对功率半导体可以说是一个冲击。这种材料不但击穿电场强度高、热稳定性好，还具有载流子饱和漂移速度高、热导率高等特点。具体来看，其导热性能是Si材料的3倍以上;在相同反压下，SiC材料的击穿电场强度比Si高10倍，而内阻仅是Si片的百分之一。SiC器件的工作温度可以达到600℃，而一般的Si器件最多能坚持到150℃。因为这些特性，SiC可以用来制造各种耐高温的高频大功率器件，应用于Si 器件难以胜任的场合。以SiC肖特基二极管为例，它是速度最快的高压肖特基二极管，无需反向恢复充电，可大幅降低开关损耗、提高开关频率，适用于比采用硅技术的肖特基二极管高得多的操作电压范围，例如，600V SiC肖特基二极管可以用在SMPS中，300V SiC肖特基二极管可以用作48~60V快速输出开关电源的整流二极管，而1，200V SiC肖特基二极管与硅IGBT组合后可以作为理想的续流二极管。采用硅材料的MOSFET在提高器件阻断电压时，必须加宽器件的漂移区，这会使其内阻迅速增大，压降增高，损耗增大。阻断电压范围在1，200~1，800V的硅MOSFET不仅体积大，而且价格昂贵。IGBT虽然在高压应用时可降低导通功耗，但若开关频率增加时，开关功耗亦随之增大。因此IGBT在高频开关电源上亦有其本身的限制。而用SiC做衬底的MOSFET，可轻易做到1，000～2，000伏的MOSFET，其开关特性(结电容值，开关损耗，开关波型等)则与100多伏的硅MOSFET相若，导通电阻更可低至毫欧值。在高压开关电源应用上，完全可取代硅IGBT并可提高系统的整体效率以及开关频率。价格差异：单就Si器件和SiC器件的价差来看，确实有较大的差异，但如果从SiC器件带来的系统性能提升来看，将会发现其带来的总体效益远远超过两类器件的价差。在SiC特别适合的高压应用中，如果充分发挥SiC器件的特性，这一整体优势表现得非常明显。

发动机系统中电力电子技术的应用目前的汽车普遍存在着同时使用多种电源的现象，通过电力电子技术可以使汽车中的不同功能都能最大限度的发挥出自身功效。例如，使功率管理和能量管理达到最佳效果，提高其运作的可靠性和效率。燃油喷射装置中电力电子系统的应用由电力电子进行控制的燃油喷射装置，其优越的工作性能使之在当前汽车行业中得到了广泛使用。由电力电子进行控制的燃油喷射装置能够最大限度的提高发动机的工作性能，保证发动机在进行功率输出时能够有效的净化空气和节约燃油。自动变速器中电力电子系统的应用自动变速器通常可以通过对发动机的工作状态、车速、转速、载荷以及各种发动机工作中的各种参数的判断与计算，整合后对变速杆的位置进行自动化的改变，从而合理的控制变速器的换挡工作，使变速器达到最佳换挡时间和最佳档位。电子稳定控制系统电子稳定控制系统具有功能全面的特点，同时对各种功能进行了改进。电子稳定控制系统不同于普通控制系统，它在对汽车驱动轮进行控制的同时，也能够对从动轮进行有效的控制。可变电压系统概括汽车制造业利用电力电子技术对变压器进行了改良，将可变压系统取代了电池电压的转换方式。为了保证发动机系统的能量流向与结构能够保持一致，在原有系统的基础上，可变电压系统采用了升压变换器，从而解决了原有系统体积大、能量损耗多的现状，优化了整个系统的性能。请添加详细解释

功耗，电压，电流

防止步骤错乱。电力电子器件需要信息电子电路来控制，电力电子器件的系统组成不能出错，防止步骤错乱，所以要安装如图所示装置。

数电应用于低压环境下，器件的额定值对电压、电流的要求低，而电力电子器件多用于相对高的电压整流和逆变中，其额定值对电压电流要求高，若用数电器件可能造成器件损坏，电路不能正常工作。

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;消费电子领域的传统黑白家电和各种数码产品;工业控制类中的工业PC、各类仪器仪表和各类控制设备等。除了保证这些设备的正常运行以外，功率器件还能起到有效的节能作用。由于电子产品的需求以及能效要求的不断提高，中国功率器件市场一直保持较快的发展速度。国家统计局数据显示，2010年中国功率器件行业共有规模以上企业498家，全行业实现销售收入1015.11亿元，同比增长6.86%;实现利润总额85.27亿元，同比增长47.54%。从企业经济类型来看，三资企业数量最多，其企业数量占行业数量的47.19%。从企业数量、销售收入以及资产规模来看，江苏、广东和浙江等省所占的份额居多。

电力电子器件与理想开关的主要区别在于：（1） 理想开关导通零电阻，而器件存在导通压降，存在通态损耗；且关断后存在反向漏电流，存在断态损耗。（2） 理想开关可瞬时开通和关断，而器件需要一定的开通、关断时间，存在开通和关断损耗。（3） 理想开关耐压、耐流能力无限，而器件只能承受一定的额定电压和额定电流，并且只能承受一定的du/dt和di/dt。

通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件，又称为自关断器件；这类器件很多，门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor—GTO），电力场效应晶体管（Power MOSFET），绝缘栅双极晶体管（Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT）均属于此类[1]。

你的问题够大、多了，要回答全需要图文并茂，够成论文了。简单回答，可以一起探讨。寄生二极管的作用是避免因为在关断状态时源极和漏极可能出现的反向电压，导致电压过高而击穿管子。MOS管有可能因为漏源电压变化率过大或者漏极电流过大而产生失控的后果。晶闸管包括GTO是有二次击穿的问题。晶闸管串联时，并联电阻由于半导体器件非线性和参数离散性，所以起不到动态均压的作用，只能起到静态均压的作用。电力电子器件主要工作在饱和区或截止区，这时损耗较小，但栅极电压（门极电压）对主电路电流有着约束关系，实际电路要求驱动电路上升前沿陡，有一定的驱动功率，在尽可能短时间内使其快速导通或关断。

电力电子器件有整流模块、逆变模块，也就是igbt这种使用的最多