功率（lǜ）電子器件的（de）分類及用途：

【補（bǔ）充】半導體材料的發（fā）展：

第（dì）一代：Si、Ge等元（yuán）素半導（dǎo）體材料，促進計算機及IT技術的發展，也是（shì）目前功率半導體器件的基礎材（cái）料；

第二代：GaAs、InP等化合物半導體（tǐ）材料，主要用於微波器件（jiàn）、射頻等光電子領域（yù）；

第三代：SiC、GaN等寬禁（jìn）帶材料，未來在功率（lǜ）電子、射頻通信（xìn）等領域非（fēi）常有應用前景。

功率電子器件的（de）應用：

• 不控（kòng）器（qì）件：典型器件是電力二極管，主要應用於（yú）低（dī）頻整流電路；

• 半控（kòng）器件：典型器件是晶閘管，又稱（chēng）可（kě）控矽，廣泛應用於可控整流、交流調壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電路中，應用場景多為低頻；

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

1. GTO：門極可關斷晶閘管

2. GTR：電力晶體管

3. IGBT：絕緣柵雙極性晶體管

4. MOSFET：金屬氧化物（wù）半導體場（chǎng）效（xiào）應晶體管

汽車領域及大部分工（gōng）業領域（yù）目前最常用的全控器件，全控器件的基本應用（yòng）場景（jǐng）可以用下邊這（zhè）張示（shì）意圖概括：

IGBT是個好東西！

下邊（biān）是來曆！

上邊介紹的幾種（zhǒng）全控器件，其中GTO是晶（jīng）閘管的派（pài）生器件（jiàn），主要應用在兆瓦級以上的大功率場合，咱們較（jiào）少涉及，先討論另外幾種。

GTR（電力晶體管）：電路符（fú）號和普通的三極管一致，屬於電流控製功（gōng）率器件，20世（shì）紀80年代以來在中小功率範圍內逐漸取代GTO。GTR同學特點鮮明，耐高壓、大電流、飽和壓降低是其主要優點；但是缺點也（yě）很明顯，驅動電流較大、耐浪（làng）湧電流能力差、易受二次擊穿而損壞，驅動電流大直接決定其不適（shì）合高頻領域（yù）的應用。

MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管（guǎn））：顧名思義，電場控製是他與GTR最明（míng）顯的區別，特性（xìng）是輸入阻抗大，驅動功率小，開關速度快，工作頻率高，是不是完美彌補了GTR的缺陷？那MOS能不（bú）能完全替代GTR呢？答案是（shì）不能，MOSFET典（diǎn）型參數是導通阻抗，直觀理解，耐（nài）壓做的越大，芯片越厚，導通電阻越大，電流能力就會降低（dī），因此不能兼顧高壓和大電流就（jiù）成了MOS同學的短板，但別忘了，這是GTR的長處呀！

於是，混血兒IGBT誕生了！

看他的（de）簡化等效電路圖，是不是就明白什麽了？

那麽定義就來了（le），IGBT是以雙極型晶體管為主導元件，以（yǐ）MOSFET為驅動元件的達林頓結構，是不是很巧（qiǎo）妙（miào）！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（nài）高壓，電（diàn）流密度大（dà），通（tōng）態電（diàn）壓低，安全工作區域寬，耐衝擊；

• 開關（guān）頻率高，易並聯，所需驅動功率小（xiǎo），驅動電路簡單（dān），輸入阻抗大，熱穩定性好等；

• 應用（yòng）領域正迅速擴大，逐步取代GTR、MOSFET的市場。