功率元件是裝置中反映或檢測某一設(shè)備、線路的電功率的器件或組件。電力電子器件，又稱為功率半導體器件，用于電能變換和電能控制電路中的大功率（通常指電流為數(shù)十至數(shù)千安，電壓為數(shù)百伏以上）電子器件?？梢苑譃榘肟匦推骷?、全控型器件和不可控型器件，其中晶閘管為半控型器件，承受電壓和電流容量在所有器件中最高；電力二極管為不可控器件，結(jié)構(gòu)和原理簡單，工作可靠；還可以分為電壓驅(qū)動型器件和電流驅(qū)動型器件，其中GTO、GTR為電流驅(qū)動型器件，IGBT、電力MOSFET為電壓驅(qū)動型器件。

功率放大是利用三極管的電流控制作用或場效應(yīng)管的電壓控制作用將電源的功率轉(zhuǎn)換為按照輸入信號變化的電流。

1、不控器件

不能通過控制信號控制其通斷的電力電子器件。典型器件如二極管，主要應(yīng)用于低頻整流電路。

2、半控器件

通過控制信號可以控制其導通而不能控制其關(guān)斷的電力電子器件。典型器件如晶閘管，又稱可控硅，廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點電子開關(guān)、逆變及變頻等電路中，應(yīng)用場景多為低頻。

3、全控器件

通過控制信號既可控制導通，又可控制其關(guān)斷的電力電子器件。典型器件如GTO（門極可關(guān)斷晶閘管）、GTR（電力晶體管）、MOSFET（金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管）、IGBT（絕緣柵雙極性晶體管），應(yīng)用領(lǐng)域最廣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、汽車、軌道牽引、家電等各個領(lǐng)域。

關(guān)于以上這幾種全控器件，其中GTO是晶閘管的派生器件，主要應(yīng)用在兆瓦級以上的大功率場合。

GTR屬于電流控制功率器件，且電路符號和普通的三極管一致。20世紀80年代以來在中小功率范圍內(nèi)逐漸取代GTO。GTR特點鮮明，耐高壓、大電流、飽和壓降低是其主要優(yōu)點，但是缺點也很明顯，如驅(qū)動電流較大、耐浪涌電流能力差、易受二次擊穿而損壞，驅(qū)動電流大直接決定其不適合高頻領(lǐng)域的應(yīng)用。

MOSFET與GTR最為顯著的區(qū)別就是電場控制。其特性是輸入阻抗大、驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快、工作頻率高，那MOS是不是完美彌補了GTR的缺陷？能不能完全替代GTR呢？答案當然是不能。MOS典型參數(shù)是導通阻抗，直觀理解為耐壓做的越大，芯片越厚，導通電阻越大，電流能力就會降低，因此不能兼顧高壓和大電流就成了MOS的短板。

接下來就要特別講講IGBT了。IGBT是以雙極型晶體管為主導元件,以MOS為驅(qū)動元件的達林頓結(jié)構(gòu)。其特點是不僅損耗小、耐高壓、電流密度大、通態(tài)電壓低、安全工作區(qū)域?qū)?、耐沖擊，而且開關(guān)頻率高、易并聯(lián)、所需驅(qū)動功率小、驅(qū)動電路簡單、輸入阻抗大、熱穩(wěn)定性好。IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域正迅速擴大，逐步取代GTR、MOSFET的市場。

本文只能帶領(lǐng)大家對功率器件有了初步的了解，希望對大家會有一定的幫助，同時需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識點。