如今，各类电力电子器材所抵达的功用水平如下：

? 通常晶闸管：12kV、1kA；4kV、3kA。?

可关断晶闸管：9kV、1kA；4.5kV、4.5kA。?

逆导晶闸管：4.5kV、1kA。?

光触晶闸管：6kV、2.5kA；4kV、5kA。

电力晶体管：单管1kV、200A；模块1.2kV、800A；1.8kV、100A。?

场效应管：1kV、38A。?

绝缘栅极双极型晶体管：1.2kV、400A；1.8kV、100A。?

静电感应晶闸管(SITH)：4.5kV、2.5kA。?

场控晶闸管：1kV、100A。

图1中示出首要电力电子器材的操控容量和开关频率的运用计划。

图1 电力电子器材的操控容量和开关频率的运用计划

1.绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）?

IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）是在GTR和MOSFET之间取其长、避其短而呈现的新器材，它实习上是用MOSFET驱动双极型晶体管的，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的利益。GTR丰满压下降，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT归纳了以上两种器材的利益，驱动功率小而丰满压下降。

IGBT是多元集成构造，每个IGBT元的构造如图2(a)所示，图2(b)是IGBT的等效电路，它由一个MOSFET和一个PNP晶体管构成，给栅极施加正偏信号后，MOSFET导通，然后给PNP晶体管供给了基极电流使其导通。给栅极施加反偏信号后，MOSFET关断，使PNP晶体管基极电流为零而截止。图2(c)是IGBT的电气符号。

IGBT的开关速度低于MOSFET，但显着高于GTR。IGBT在关断时不需求负栅压来削减关断时刻，但关断时刻随栅极和发射极并联电阻的添加而添加。IGBT的翻开电压约3～4V，和MOSFET恰当。IGBT导通时的丰满压降比MOSFET低而和GTR挨近，丰满压降随栅极电压的添加而下降。

图2 IGBT的简化等效电路图?

(a)构造；(b)等效电路；(c)电气符号

2. 场控晶闸管（MCT）

MCT（MOSControlledThyristor）是MOSFET驱动晶闸管的复合器材，集场效应晶体管与晶闸管的利益于一身，是双极型电力晶体管和MOSFET的复合。

一个MCT器材由数以万计的MCT元构成，每个元的构成如下：PNPN晶闸管一个（可等效为PNP和NPN晶体管各一个），操控MCT导通的MOSFET（on-FET）和操控MCT关断的MOSFET（off-FET）各一个。当给栅极加正脉冲电压时，N沟道的on-FET导通，其漏极电流即为PNP晶体管供给了基极电流使其导通，PNP晶体管的集电极电流又为NPN晶体管供给了基极电流而使其导通，而NPN晶体管的集电极电流又反过来成为PNP晶体管的基极电流，这种正反响使?α1+α2>1，MCT导通。

当给栅极加负电压脉冲时，P沟道的off-FET导通，使PNP晶体管的集电极电流大有些经off-FET流向阴极而不写入NPN晶体管的基极，因而，NPN晶体管的集电极电流(即PNP晶体管的基极电流)减小，这又使得NPN晶体管的基极电流减小，这种正反响使α1+α2<1,MCT关断。

MCT阻断电压高，通态压降小，驱动功率低，开关速度快。尽管MCT如今的容量水平仅为1000V/100A，其通态压降只需IGBT或GTR的1/3分配，但其硅片的单位面积接连电流密度在各种器材中是最高的。别的，MCT可接受极高的di/dt和du/dt?，这使得维护电路能够简化。MCT的开关速度跨过GTR，开关损耗也小。总归，MCT被以为是一种最有翻开将来的电力电子器材。

3.静电感应晶体管（SIT）?

SIT（StaticInductionTransistor）实习上是一种结型电力场效应晶体管，其电压、电流容量都比MOSFET大，适用于高频,大功率的场合。当栅极不加任何信号时，SIT是导通的;栅极加负偏压时关断。这品种型的SIT称为正常导通型，运用不太便当。别的，SIT通态压降大，因而通态损耗也大。

4.静电感应晶闸管（SITH）?

SITH（StaticInductionThyristor）是在SIT的漏极层上附加一层和漏极层导电类型纷歧样的发射极层而得到的。

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