功率半导体是电子器件装臵电磁能变换与电源电路控制的关键，实质上，是根据运用半导体材料的单边导电率完成电源总开关和电力工程变换的作用。不论是水电工程、核电厂、火力发电厂还是风力发电，乃至各种各样充电电池出示的有机化学电磁能，绝大多数均没法立即应用，75%之上的电磁能运用需由功率半导体器件开展输出功率转换之后才可以供机器设备应用。

仿真模拟IC中的电池管理IC与分立器件中的功率器件作用类似，二者常常集成化在一颗集成ic中，因而功率半导体包含输出功率IC和功率器件。功率半导体的实际主要用途是直流变频、变相、直流变压器、逆变电源、整流器、增长幅度、电源开关等，相关产品具备环保节能的功效，被广泛运用于轿车、通讯、消费电子产品和工业生产行业。在轿车中，汽车蓄电池的键入电压在12V-36V，而居民用电电压为380V，将居民用电电压变换至键入电压的全过程称为直流变压器。电瓶的键入电流量一般是直流电源，将交流电流变换为直流电源的全过程称为整流器。轿车运作时，电瓶不断輸出直流电源，而轿车的每个控制模块必须应用交流电流，交流电流变换为直流电源的全过程称为逆变电源。汽车蓄电池輸出的电压很低，不能满足每个控制模块的要求，将低电压转化成高电压的全过程称为增长幅度。纯电动车的电机应用的电流量是三相电。首先，电瓶输出的直流电源历经逆变电源后变成单边交流电流，将单边交流电流变成三相电的全过程称为变相。

功率半导体归类

功率半导体关键分成功率器件、输出功率IC。在其中功率器件经历了近70年的发展史：二十世纪40年代，功率器件以二极管为主导，关键商品是肖特基二极管、快修复二极管等;可控硅出現于1959年，强盛于六七十年代;近二十年来各行各业对功率器件的电压和頻率规定愈来愈严苛，MOSFET和IGBT慢慢变成流行，好几个IGBT能够 集变成IPM控制模块，用以大电流量和大电压的自然环境。输出功率IC是由功率半导体与光耦电路、电池管理集成ic等集成化而成的控制模块，关键运用在小电流量和低电压的自然环境。依据可操控性归类

依据功率半导体的可操控性能够将功率半导体分成三类：

第一类不是可控性型功率器件，主要是输出功率二极管。输出功率二极管一般为两边器件，在其中一端为负极，另一端为阳极氧化，二极管的电源开关实际操作彻底在于释放在负极和阳极氧化的电压，正指导通，反方向阻隔，电流方向也是单边的，只有顺向根据。二极管的启用和关闭都不可以根据器件自身开展控制，因而将这种器件称之为不可控性器件。

功率半导体欧美日三足鼎立,国产替代好时节

第二类是半控型功率器件，半控型器件主要是可控硅(SCR)以及继承器件，如双向晶闸管、逆导可控硅等。这类器件一般是三段器件，除阳极氧化和负极外，还提升了一个控制用门极。半控型器件也具备单边导电率，其启用不但需要在阳极氧化和负极间释放顺向电压，还务必在门极和负极间键入顺向可控性输出功率。这类器件一旦启用就没法根据门极控制关闭，只有从外界更改加进阳、负极间的电压旋光性或强制性阳极氧化电流量变成零。这类器件的启用可控性而关闭不可控性，因而被称作半控型器件。

第三类是是全控型器件，以IGBT和MOSFET等器件为主导。这类器件也是含有控制端三端器件，其控制端不但能够 控制启用，也可以控制关闭，因而称作全控型器件。

依据驱动器方式归类

依据驱动器方式的不一样，大家将功率半导体分成三类，第一类是电流量驱动器型，第二类是电压驱动器型，第三类是光驱动器型。

电流量驱动器型器件有SCR、BJT、GTO等，这类器件务必有充足的工作电压才可以使器件通断或是关闭，实质上是根据极电流量来控制器件。GTO和SCR一般通过浪涌电流控制，BJT则必须根据不断的电流量控制。

电压控制型电源电路主要是IGBT和MOSFET等，这类器件的导通和关闭只必须一定的电压和不大的工作电压，因而器件的驱动器输出功率不大，光耦电路非常简单。

光控开关型器件一般是专业生产制造的功率半导体器件，如光控开关可控硅。这类器件的电源开关个人行为根据光纤线和专用型光信号发射器来控制，不依靠电流量或是电压驱动器。

新型材料功率半导体大有作为，中国公司还有机会

伴随着功率半导体特性规定持续提升 ，原来原材料不能满足新的要求，新式半导体材料持续被开发设计出去。半导体材料发展史共经历了三代，第一代原材料是硅和锗，第二代原材料是氮化镓和磷化铟，第三代半导体材料是碳碳复合材料和氮化镓。在不一样的行业应用的半导体材料不一样，各种各样半导体材料产生相辅相成的关联。

第一代半导体材料

第一代半导体材料是锗和硅，二十世纪50年代半导体材料以锗为主导，基尔比开发设计出了根据锗的集成电路芯片。锗可用以底压、低頻、中输出功率晶体三极管及光检测电源电路中，缺陷是耐辐射源和耐热特性很差。二十世纪六十年代，硅替代锗变成新的半导体材料，硅介电强度好，纯化简易，迄今依然是运用数最多的半导体材料，硅关键用以数据信息计算行业。

第二代半导体材料

第二代半导体材料以氮化镓(GaAs)和磷化铟(InP)为意味着。人们对数据信息传输速率规定愈来愈高，硅的传输速率慢，化学物质半导体材料应时而生。化学物质半导体材料氮化镓和磷化铟可用以制做髙速、高频率、功率大的及发亮电子器件器件，关键用以通讯行业。

第三代半导体材料

半导体材料特性规定持续提升 ，在高溫、强辐射源、功率大的自然环境下，一、二代半导体材料实际效果不佳，第三代半导体材料刚开始出类拔萃。第三代半导体材料又被称作宽禁带半导体材料，关键包含碳碳复合材料(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化镓(GaAs)等，在其中碳化硅和氮化镓较完善。与第二代半导体材料对比，第三代半导体材料的优势是带隙大、穿透静电场高、导热系数高、防辐射工作能力强、发亮高效率、頻率高，常见于蓝、绿、紫光的发光二极管，第三代半导体材料的另一个优势是环境保护，不容易造成氮化镓(GaAs)、镓正离子、铟正离子等空气污染物。