電力電子器件為效率高、體積小、性能可靠的電源適配器發(fā)展提供了可靠的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在的電源適配器不僅要求效率高，而且要求具有功率因數(shù)校正功能和適應(yīng)全球電源電壓范圍。 MOSFET與IGBT MOSFET經(jīng)近30年的發(fā)展，性能不斷得到改進，耐壓的提高、柵極抗靜電擊穿能力的提高、導(dǎo)通電阻的減小、柵極電荷與密勒電荷的減小、寄生二極管的反向恢復(fù)特性的改善?，F(xiàn)在MOSFET，其低耐壓器件的額定電流下的導(dǎo)通壓降已是所有的電力電子器件中最低的，甚至柵極可以用0.7V電壓驅(qū)動。高壓器件也由于Coolmos的問世，其額定電流下的導(dǎo)通壓降降低50%～70%（600V器件由12V～13V下降到約6V，800V器件約20V下降到約7.5V）；IGBT也通過20多年的發(fā)展從無抗短路能力到具有抗短路能力、從存在“二次擊穿”現(xiàn)象到無“二次擊穿”現(xiàn)象、從存在電流擎住現(xiàn)象到無電流擎住現(xiàn)象、導(dǎo)通壓降的降低、柵極電荷的減小、開關(guān)速度的提高和拖尾電流的減?。ㄩ_關(guān)損耗的減?。?。極大地提高了IGBT的性能。耐壓最高也達6500V，最大額定電流也提高到2400A。 從SCR到GTO再到IGCT門極可關(guān)斷晶閘管器件在大功率晶體管技術(shù)基礎(chǔ)上可以制造出門極可關(guān)斷晶閘管（GTO），到了超大規(guī)模集成電路、線條寬度亞微米時代，可制造出集成化門極可關(guān)斷晶閘管（IGCT）。從SCR到GTO是由門極不可關(guān)斷到門極可關(guān)斷，而從GTO到IGCT則是更可靠、更方便地關(guān)斷。 快速二極管的發(fā)展快速二極管向快速、軟恢復(fù)、低壓降發(fā)展。MOSFET、IGBT問世后，由于MOSFET、IGBT開關(guān)速度太快，是快速二極管的反向恢復(fù)成為功率變換器換相損耗和電磁干擾的主要原因，甚至在IGBT問世初期忽略了普通快速二極管的反向恢復(fù)與IGBT的快的開通速度之間的矛盾，在IGBT開通過程中普通快速二極管的反向恢復(fù)造成瞬態(tài)短路而常出現(xiàn)功率變換器無故損壞的現(xiàn)象，因而現(xiàn)在的IGBT模塊均為IGBT與超快速二極管的組合。在功率因數(shù)校正技術(shù)中也要求提升二極管的超快速和超軟恢復(fù)，由于600V耐壓為超快速二極管的反向恢復(fù)特性已不能滿足高性能的要求，現(xiàn)多選用一個封裝內(nèi)兩個300V超快速二極管相串聯(lián)的功率因數(shù)專用超快速二極管，但導(dǎo)通壓降上升到3V～4V（在功率因數(shù)校正技術(shù)中是允許的）。去年問世的碳化硅SBD由于耐壓高、反向恢復(fù)特性極好并且導(dǎo)通壓降接近于低壓超快速二極管，應(yīng)用碳化硅SBD，可使功率因數(shù)校正電路的性能更好。 模塊化、智能化電力電子器件向模塊化、智能化發(fā)展。將多個電力電子器件封裝在一個殼內(nèi)構(gòu)成電力電子模塊，例如：將兩個二極管或IGBT構(gòu)成半橋橋臂、四或六個二極管組成一個單相或三相橋式整流器、六個IGBT構(gòu)成三相橋式逆變器、單相整流橋或三相整流橋六個IGBT構(gòu)成的橋式逆變器和一個制動用IGBT，按預(yù)定要求將電路內(nèi)部連接好后制造成為一個變頻器專用的電力電子模塊等。這樣可以使電力電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)得到極大地簡化，體積和重量也大大減小。如果將過熱保護電路、過電流保護電路以及柵極驅(qū)動電路等封裝在模塊內(nèi)即構(gòu)成智能化電力電子模塊（IPM），IPM進一步簡化了電路結(jié)構(gòu)。經(jīng)?？梢钥吹叫」β首冾l器僅僅是一塊控制電路板和一個IPM模塊構(gòu)成。 交流電機變頻調(diào)速技術(shù)在交流電機變頻調(diào)速領(lǐng)域，上世紀70年代，交流電動機的變頻調(diào)速技術(shù)還是利用晶閘管（SCR）變頻器苦苦掙扎，使變頻調(diào)速成為技術(shù)上的陽春白雪和實用中的雞肋。社會迫切需求中小功率的變頻器，從而推動了大功率晶體管模塊（GTR）的問世和發(fā)展，同時也極大地推動了中小功率變頻器的快速發(fā)展，使其真正地步入實用化。在晶體管變頻器的使用過程中也發(fā)現(xiàn)了（GTR）的導(dǎo)通損耗較大，所需的驅(qū)動功率大的問題，迫切需要導(dǎo)通損耗較小、驅(qū)動功率小的器件。在功率MOSFET問世后又派生出絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT），上世紀80年代末IGBT的性能已全面超過GTR，于上世紀90年代中期IGBT無論在性能上還是在價格上全面超過GTR（目前的低壓降型IGBT的導(dǎo)通壓降已不到2V，遠低于GTR的5V），使GTR慘遭淘汰。IGBT進入變頻器領(lǐng)域，使變頻器的性能得到質(zhì)的飛躍和廉價化。變頻器的廉價化使其應(yīng)用更加廣泛，在很多環(huán)境惡劣應(yīng)用中要求變頻器具有承受外界短路能力的需求，推動了具有抗短路能力的IGBT，時值今日變頻器中的IGBT無一例外地采用了推動了具有抗短路能力的IGBT。
　　受到380V電網(wǎng)的變頻器的廣泛應(yīng)用的鼓舞，中高壓變頻器也迫切需要脫離不能自關(guān)斷的SCR束縛。盡管GTO可以解決中高壓變頻器的器件門極可關(guān)斷問題，但GTO自身結(jié)構(gòu)的缺陷使驅(qū)動電路和電路結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求極高，不能被大多數(shù)電力電子工程師掌握，只能掌握在少數(shù)公司。為降低技術(shù)難度的門檻，本世紀初，在MOS控制晶閘管（MCT）和GTO基礎(chǔ)上的IGCT問世。IGCT繼承了SCR的低導(dǎo)通壓降又得益于超大規(guī)模集成電路技術(shù)，使得IGCT可以通過門極控制方便地關(guān)斷IGCT。得益于IGCT，中高壓變頻器的大規(guī)模應(yīng)用得以實現(xiàn)。可以相信IGCT必將取代GTO。 電能質(zhì)量控制 　　電力電子器件的發(fā)展促進了電能質(zhì)量控制：在相位無功補償領(lǐng)域，SCR的應(yīng)用，以晶閘管控制電抗器（CTR）和晶閘管投切補償電容器（TSC）為代表的靜止無功補償技術(shù)基本上結(jié)束了旋轉(zhuǎn)的同步補償機使命。而應(yīng)用GTO、IGCT則可以實現(xiàn)任意波形無功補償器，可以補償電力網(wǎng)中日益增加的非線性負載造成的電流波形畸變，進一步提高電網(wǎng)質(zhì)量和可靠性。通過上述技術(shù)可以實現(xiàn)柔性輸電，增加電網(wǎng)的輸電能力和可靠性。以上的相位無功補償和電流畸變無功補償?shù)撵o止無功補償技術(shù)將是今后飛速發(fā)展的電力電子技術(shù)熱門課題之一。 電子線路的供電技術(shù) 　　電力電子器件的發(fā)展促進了電子線路的供電技術(shù)的發(fā)展。電力電子器件性能的改進使電子線路的供電方式由整機集中供電方式而改進為分布式板上供電方式，進而又進步為單元電路供電方式，其每一次進步都使電路的可靠性和供電質(zhì)量得到提高，以高性能電力電子器件為前提條件的電源模塊問世也使電路設(shè)計得到極大地簡化。
　　電源模塊需要高性能電力電子器件。近年來MOSFET、FERD、SBD性能的進一步提高，使電源模塊的尺寸進一步減小、效率進一步提高。48V以下的DC/DC電源模塊已由原來的封閉式發(fā)展到開放式?！　」P記本電腦、液晶顯示器/電視、等離子電視等電子設(shè)備需要效率高、體積小、性能可靠的電源適配器（adapter），高性能的電力電子器件為其發(fā)展提供了可靠的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在的adapter不僅要求效率高，而且要求具有功率因數(shù)校正功能和適應(yīng)全球電源電壓范圍。
   模塊化提高了電路性能，減小了體積。電力電子器件的模塊化將數(shù)只電力電子器件封裝在同一外殼內(nèi)，簡化了電路結(jié)構(gòu)、減小了寄生參數(shù)，提高了電路性能，甚至可以將全部電力電子器件封裝在同一外殼內(nèi)。 背景鏈接 電力電子器件應(yīng)用注意事項在電力電子電路中電力電子器件選擇不當(dāng)將會影響電力電子電路的性能甚至可靠性降低。適當(dāng)?shù)臇艠O驅(qū)動速度： MOSFET、IGBT的開關(guān)速度快有利于降低器件的開關(guān)損耗，因而要求柵極驅(qū)動速度快。然而柵極驅(qū)動速度太快時將造成器件在開關(guān)過程中由于內(nèi)部的柵極內(nèi)阻和柵極電荷的RC充/放電過程的延遲而造成靠近柵極電極引出端區(qū)域首先開通或關(guān)斷，遠離柵極電極引出端區(qū)域最后開通/關(guān)斷，可能會出現(xiàn)開通或關(guān)斷構(gòu)成的電流分布不均而損壞器件，特別是芯片尺寸較大的器件。適當(dāng)選用新一代器件：　　對于更新?lián)Q代快的電力電子器件，在電力電子產(chǎn)品設(shè)計時應(yīng)注意適當(dāng)選用問世年代較晚的器件。例如2001年的耐壓1200V的低導(dǎo)通壓降IGBT的導(dǎo)通壓降約1.7V～1.8V，而1999年的耐壓1200V的IGBT的導(dǎo)通壓降約2.1V～2.2V；1994年前的IGBT不具備抗短路能力，但現(xiàn)在的IGBT模塊無一例外地具備抗短路能力；在柵極電荷方面現(xiàn)在MOSFET是上世紀90年代的MOSFET減小50%以上，反向傳輸電荷減小60%以上；MOSFET的導(dǎo)通電阻減小約50%以上；反向寄生二極管也由標準恢復(fù)二極管改進為快速恢復(fù)二極管，改善了換相特性。拆機件不能用于產(chǎn)品：與小信號半導(dǎo)體器件不同，電力半導(dǎo)體器件均有熱循環(huán)壽命限制。當(dāng)電力電子產(chǎn)品的使用壽命結(jié)束，其中的電力電子器件的熱循環(huán)壽命也基本終了，拆下來再用于電力電子產(chǎn)品，這時的電力電子產(chǎn)品的使用壽命將得不到保證，質(zhì)量得不到保證