电力电子器件的分类方式

按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，可以将电力电子器件分为以下三类：

1）不可控器件

不可控器件是指不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。这种器件只有两个端子，因此也就不需要驱动电路。电力二极管就属此类，其基本特性与信息电子技术中的二极管一样，器件的导通和关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。

2）半控型器件

半控型器件通常是三端器件。由于这类器件通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断，故称为半控型器件。半控型器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。普通晶闸管及其大部分派生器件属于这一类。

3）全控型器件

全控型器件也是三端器件。由于这类器件通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断，故称为全控型器件，又称自关断器件。这类器件品种很多，目前最常用的是IGBT 和电力MOSFET。在处理兆瓦级的大功率场合，门极可关断晶闸管（GTO）应用较多。

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不同，又可以将电力电子器件（电力二极管除外）分为电流驱动型和电压驱动型两类。

1）电流驱动型

如果是通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制，这类电力电子器件就被称为电流驱动型电力电子器件，或者电流控制型电力电子器件。应用比较广泛的电流驱动型电力电子器件可分为两大类：一类是晶体管类，如电力晶体管及其模块等，这类器件适用于500 kW 以下、380 V 交流供电的领域；另一类是晶闸管类，如普通晶闸管、门极可关断晶闸管等，这类器件适用于电压更高、电流更大的应用领域。

电流驱动型电力电子器件的共同特点是：

①在器件体内有电子和空穴两种载流子，由导通转向阻断时，两种载流子在复合过程中产生热量，使器件结温升高。过高的结温限制了工作频率的提高，因此电流驱动型电力电子器件比电压驱动型电力电子器件的工作频率要低。(www.xing528.com)

②电流驱动型电力电子器件具有电导调制效应，使其通态压降很低，通态损耗较小，这一点优于只有一种载流子导电的电压驱动型电力电子器件。

③电流驱动型电力电子器件的控制端输入阻抗低，驱动电流和驱动功率较大，驱动电路结构也相对复杂。

2）电压驱动型

如果是仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制，这类电力电子器件被称为电压驱动型电力电子器件，或者电压控制型电力电子器件。由于电压驱动型电力电子器件实际上是通过加在控制端上的电压在器件的两个主电路端子之间产生可控的电场来改变流过器件的电流大小和通断状态的，所以又称为场控器件，或场效应器件。根据可控电场存在的环境，可将场控电力电子器件分为两大类：一类是结型场效应器件，如SIT 和静电感应晶闸管（SITH）等，这类器件多为正常导通型器件，目前多用于高频感应加热系统；另一类是绝缘栅场效应器件，如IGBT、电力MOSFET 以及MCT 等，其中电力MOSFET 多用于小于10 kW 的高频设备中，IGBT 有取代GTO 之势，可用于GTR 所用的所有领域。

应该指出，所有电压驱动型电力电子器件都是用场控原理对其通断状态进行控制的，但是它们不一定全是单极型器件，其中SIT 和电力MOSFET 只有一种载流子导电，属于单极型器件；SITH 具有电导调制效应，属于双极型器件；而IGBT 和MCT 则属于混合型器件。

电压驱动型电力电子器件的共同特点是：

①因为输入信号是加在门极的反偏结或是绝缘介质上的电压，输入阻抗很高，所以驱动功率小，驱动电路结构简单。

②对于单极型器件来说，因为只有一种载流子导电，没有少数载流子的注入与存储，开关过程中不存在像双极型器件中的两种载流子的复合问题，因而工作频率很高，可达几百千赫，甚至更高。对于混合型器件来说，工作频率也远高于双极型器件，比如IGBT 的工作频率可达100 kHz以上。由此可知，工作频率高是电压驱动型电力电子器件的另一共同特点。

③电压驱动型电力电子器件的工作温度高，抗辐射能力也强。因此，这类器件的发展前景十分诱人。未来的一段时期内，电压驱动型器件是电力电子器件的主要代表。

根据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，电力电子器件又可分为双极型、单极型和混合型三种类型。凡由一种载流子参与导电的称为单极型器件，如电力MOSFET、静电感应晶体管（SIT）等。凡是电子和空穴两种载流子参与导电的称为双极型器件，如普通晶闸管、电力晶体管等。由单极型和双极型两种器件组成的复合型器件称为混合型器件，如IGBT 和MOS 控制晶闸管（MCT）。