自5 0年代未第一只晶閘管問(wèn)世以來(lái)，電力電子技術(shù)開始登上現(xiàn)代電氣傳動(dòng)技術(shù)舞臺(tái)， 以此為基礎(chǔ)開發(fā)的可控硅整 流裝置，是電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的一次革命，使電能的變換和制從旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組和靜止離子變流器進(jìn)入由電力電子器件構(gòu)成的變流器時(shí)代，這標(biāo)志著電力電子的誕生。進(jìn)入 7 O年代晶閘管開始形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產(chǎn)品，普通晶閘管不能自關(guān)斷的半控型器件，被稱為第一代電力電子器件。隨著電力電子技術(shù)理論研究和制造工藝水平的不斷提高，電力電子器件在容易和類型等方面得到了很大發(fā)展， 是電力電子技術(shù)的又一次飛躍，先后研制出 G T R ． G T O， 功率 MO S F E T等 自關(guān)斷全控型第二代電力電子器件。而以絕緣柵雙極晶體管( I G B T ) 為代表的第三代電力電子器件， 開始向大容易高頻率、響應(yīng)快、低損耗方向發(fā)展。而進(jìn)入9 0年代電力電子器件正朝著復(fù)臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)模塊化、智能化、功率集成的方向發(fā)展，以此為基礎(chǔ)形成一條以電力電子技術(shù)理論研究，器件開發(fā)研制，應(yīng)用滲透性，在國(guó)際上電力電子技術(shù)是競(jìng)爭(zhēng)最激烈的高新技術(shù)領(lǐng)域。 

一、電力電子器發(fā)展回顧

      整流管是電力電子器件中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的一種器件。目前已形成普通型， 快恢復(fù)型和 肖特基型三大系列產(chǎn)品， 電力整流管對(duì)改善各種電力 電子電路的性能， 降低 電路損耗和提高電流使用效率等方面都具有非 常重要 的作 用。 自 1 9 5 8年美國(guó)通用電氣 G E公司研制出第一個(gè)工業(yè)用普通晶閘管開始，其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和工藝的改革為新器件開發(fā)研制奠定了基礎(chǔ)， 在以后的十年間開發(fā)研制出雙向， 逆變、 逆導(dǎo)、 非對(duì)稱晶閘管， 至今晶閘管系列產(chǎn)品仍有較為廣泛的市場(chǎng)。 

      上世紀(jì) 7 O年代研制出 G T R系列產(chǎn)品， 其額定值已達(dá) 1 ． 8 k V ／ 0 ． 8 k A ／ 2 k H Z， 0 ． 6 k V ／ 0 ． 0 0 3 k A ／ 1 0 0 k H Z ， 它具有組成的電路靈活成熟 ， 開關(guān)損耗小、 開關(guān)時(shí)間短等特點(diǎn)，在中等容量、 等頻率的電路中應(yīng)用廣泛， 而作為高性能， 大容量的第三代絕緣柵型雙極性晶體管 I G B T， 因其具有電壓型控制， 輸入阻抗大、 驅(qū)動(dòng)功率小， 開關(guān)損耗低及工作頻率高等特點(diǎn) ， 其有著廣闊的發(fā)展前景。而 I G C T是最近發(fā)展起來(lái) 的新型器件， 它是在G T O基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái) 的器件， 稱為集成 門極換流晶閘管， 也有人稱之為發(fā)射極關(guān)斷晶閘管， 它的瞬時(shí)開關(guān)頻率可達(dá) 2 0 k H Z ，關(guān)斷時(shí)間為 1  s ， d i l d t   4 k A ／ m s ， d u ／ d t l 0—2 0 k V ／ ms ， 開關(guān)時(shí)間 <  2 k s 導(dǎo)通壓降 3 6 0 0 A時(shí)， 2 ． 8 V， 開關(guān)頻率 >1 0 0 0 H z 。

二、電力電子器件發(fā)展趨勢(shì)

      進(jìn)入 9 0年代電力電子器件的研究和開發(fā) ，已進(jìn)入高頻化，標(biāo)準(zhǔn)模塊化，集成化和智能時(shí)代。高頻化是今后電力電子技術(shù)創(chuàng)新的主導(dǎo)方向， 而硬件結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊是器件發(fā)展的必然趨勢(shì)，目前先進(jìn)的模塊， 已經(jīng)包括開關(guān)元件和與其反向并聯(lián) 的續(xù)流二極管在內(nèi)及驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路多個(gè)單元， 并都以標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)出系列產(chǎn)品， 并且可以在一致性與可靠性上達(dá)到極高的水平。日本新電元公司的 I P M智能化功率模塊的主要特點(diǎn)是： 

1、其功率芯片采用的是開關(guān)速度高， 驅(qū)動(dòng)電流小的 I G - B T， 且 自帶電流傳感器， 可以高效地檢測(cè)出過(guò)電流和短路電流，給功率芯片以安全的保護(hù)。 

2、在內(nèi)部配線上將電源電路和驅(qū)動(dòng)電路 的配線長(zhǎng)度控制到最短，從而很好地解決了浪涌電壓及噪聲影響誤動(dòng)作等問(wèn)題 。 

3、自帶可靠的安全保護(hù)措施 ， 當(dāng)故障發(fā)生時(shí)能及時(shí)關(guān)斷功率器件并發(fā)出故障信號(hào)， 對(duì)芯片實(shí)施雙重保護(hù)， 以保證其運(yùn)行的可靠性。 

三、電力電子技術(shù)創(chuàng)新

      電力電子技術(shù)雖然它具有微電子技術(shù)的許多共同特征，如發(fā)展變化都非常迅速 ， 滲透力和創(chuàng)新表現(xiàn)十分突出， 生命力格外旺盛， 處于陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)地位， 并與其它學(xué)科相互融合和發(fā)展產(chǎn)生新的機(jī)遇， 而電力電子技術(shù)還有其 自身一些獨(dú)具特色的地方， 如高電壓、 大容量及控制功率范圍大， 因此技術(shù)的創(chuàng)新難度在于必須跨越高電壓大功率這一關(guān)卡 ， 及其技術(shù)的綜合難度 ，如材料工業(yè)和制造工藝 ， 而電力電子器件工作的可靠性是其極其重要的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。為此電力 電子技術(shù)的創(chuàng)新是與多種學(xué)科相互滲透并對(duì)各種工業(yè)領(lǐng)域有著極強(qiáng)的滲透性。因此 電力電子技術(shù)與國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)關(guān)系密切， 并與國(guó)家發(fā)展的各項(xiàng)方針及產(chǎn)業(yè)政策相 配臺(tái)的要求在 2 l世紀(jì)會(huì)顯得越來(lái)越強(qiáng)烈。電力電子技術(shù)又稱為能流技術(shù)， 因此電力電子技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新是 2 1 世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略綱領(lǐng)的重要組成部分。

      我國(guó)開發(fā)研制電力電子器件的綜合技術(shù)能力與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有較大的差距 ， 要發(fā)展和創(chuàng)新我國(guó)電力電子技術(shù)， 并形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模 ， 就必須走有中國(guó)特色的產(chǎn)學(xué)創(chuàng)新之路，即牢牢堅(jiān)持和掌握產(chǎn)、 學(xué)、 研相結(jié)合的方法走共同發(fā)展之路。從跟蹤國(guó)外先進(jìn)技術(shù)， 逐步走 上自主創(chuàng)新 ， 從交叉學(xué)科的相互滲透中創(chuàng)新 ， 從器件開發(fā)選擇及電路結(jié)構(gòu)變換上創(chuàng)新， 這對(duì)電力技術(shù)創(chuàng)新是尤其實(shí)用的。也要從器件制造工藝技術(shù)引導(dǎo)創(chuàng)新，從新材料科學(xué)的應(yīng)用上創(chuàng)新 ， 以此推動(dòng)電力電子器制造工藝的技術(shù)創(chuàng)新 ， 提高器件的可靠性。由此形成基礎(chǔ)積累型的創(chuàng)新之路。并要把技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品應(yīng)用及市場(chǎng)推廣有機(jī)結(jié)合， 已加快科技創(chuàng)新的自我強(qiáng)化的 循環(huán)， 促進(jìn)和帶動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新有著穩(wěn)定的基礎(chǔ) ， 以使我國(guó)電力電子技術(shù)及器件制造工藝技術(shù)有以長(zhǎng)足的發(fā)展，并形成一個(gè)全新的圾陽(yáng)產(chǎn)業(yè) ，轉(zhuǎn)化為巨大的生產(chǎn)力， 推動(dòng)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域 由粗 板型經(jīng)營(yíng)走向集型，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)以高速、 高度、 可持續(xù)發(fā)展。