电力电子器件的发展概况

    电力电子器件又称为功率半导体器件，它在变频器中作为主电路的重要组成部分，实现电能的变换和控制。即通过整流器件构成的可控整流电路，完成交流到直流的变换，再经过逆变器件实现直流到交流的变换，并实现对输出频率的调节。

    电力电子器件的发展也体现了变频技术的发展。自1950年半导体器件问世以来，电力电子器件的发展主要经历了四代。

    第一代电力电子器件以晶闸管为代表（20世纪50年代）。1956年贝尔实验室发明了晶闸管，1958年通用电气公司推出了商业化的产品。晶闸管是一种电流控制型开关器件，可以实现小电流控制大功率变换，但开关频率低，且导通后不能自行关断。

    第二代电力电子器件以电力晶体管( GTR)和门极关断晶闸管(GTO)为代表（20世纪60年代）。门极关断晶闸管电流型自关断型开关器件可以较容易地实现整流、斩波、逆变等变频功能，开关频率在1~5kHz之间。

    第三代电力电子器件以绝缘栅双极型晶体管( IGBT)为代表（20世纪70年代）。绝缘栅双极型晶体管电压控制型自关断电力电子器件的开关频率很高，达到20~200kHz，它的应用使电气设备的高频化、高效化和小型化得以实现。

    第四代电力电子器件以智能化功率集成电路( PIC)和智能功率模块( IPM)为代表（20世纪80、90年代）。它们实现了开关频率的高速化、低导通电压的高效化和功率器件的集成化，另外还可以集成逻辑控制、保护、传感和测量等功能。