其他新型电力电子器件的发展与应用

1.MOS 控制晶闸管MCT

MOSFET 具有高输入阻抗、低驱动功率、开关过程快速的优点，晶闸管具有高电压、大电流、低导通压降的优点，将二者的优点结合就产生了MCT。

一个MCT 器件由数以万计的MCT 元组成，每个元的组成为一个PNPN 晶闸管、一个控制该晶闸管开通的MOSFET 和一个控制该晶闸管关断的MOSFET。

MCT 曾一度被认为一种最有发展前途的电力电子器件，因此，20 世纪80 年代以来一直是研究的热点。但经过十多年的发展，其关键技术问题没有大的突破，电压和电流容量都远未达到预期的数值，未能投入实际应用。

2.静电感应晶体管SIT

静电感应晶体管SIT 是一种多子导电的器件，工作频率与电力MOSFET 相当，甚至更高，功率容量更大，因而适用于高频大功率场合，如雷达通信设备、超声波功率放大、脉冲功率放大和高频感应加热等领域。但栅极不加信号时导通、加负偏压时关断，这种控制方式在实际应用中并不方便，而且通态电阻较大，通态损耗也大，因而还未在大多数电力电子设备中得到广泛应用。

3.静电感应晶闸管SITH

在SIT 的漏极层上附加一层与漏极层导电类型不同的发射极层得到静电感应晶闸管SITH，因其工作原理与SIT 类似，门极和阳极电压均能通过电场控制阳极电流，故SITH 又被称为场控晶闸管（Field Controlled Thyristor，FCT），比SIT 多了一个具有少子注入功能的PN 结。

SITH 是两种载流子导电的双极型器件，具有电导调制效应，通态压降低、通流能力强。其很多特性与GTO 类似，但开关速度比GTO 高得多，是大容量的快速器件。SITH 一般是正常导通型，但也有正常关断型。此外，其制造工艺比GTO 复杂得多，电流关断增益较小，因而其应用范围还有待拓展。

4.集成门极换流晶闸管IGCT

集成门极换流晶闸管IGCT 在20 世纪90 年代后期出现，其结合了IGBT 与GTO 的优点，容量与GTO 相当，开关速度比GTO 快10 倍，且可省去GTO 庞大而复杂的缓冲电路，只不过所需的驱动功率仍很大，目前正在与IGBT 等新型器件激烈竞争，试图取代GTO 在大功率场合的位置。(www.xing528.com)

5.功率模块与功率集成电路

20 世纪80 年代中后期开始，模块化趋势，将多个器件封装在一个模块中，称为功率模块，其优点如下：

（1）可缩小装置体积，降低成本，提高可靠性。

（2）对工作频率高的电路，可大大减小线路电感，从而简化对保护和缓冲电路的要求。

将器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等信息电子电路制作在同一芯片上，称为功率集成电路（PIC）。类似功率集成电路的还有许多名称，但实际上各有侧重，如：

①高压集成电路（HVIC），一般指横向高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成；

②智能功率集成电路（SPIC），一般指纵向功率器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成。

智能功率模块（IPM）则专指IGBT 及其辅助器件与其保护和驱动电路的单片集成，也称智能IGBT （Intelligent IGBT）。

功率集成电路的主要技术难点是高低压电路之间的绝缘问题以及温升和散热的处理。以前功率集成电路的开发和研究主要集中在中小功率应用场合，智能功率模块在一定程度上解决了上述两个难点，最近几年其获得了迅速发展，功率集成电路实现了电能和信息的集成，成为机电一体化的理想接口。