功率半導體器件，電力控制的核心器件

    通常所用的電力有交流和直流兩種，比如從公用電網上得到的電力是 50Hz 的交流電，從蓄電池或干電池得到的是直流電。而從這些電源得到的電源往往不能直接滿足使用要求，需要進行電力變換。電力變換通常分為四類：交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流。交流變直流稱為整流，直流變交流稱為逆變。直流變直流是指電壓（或電流）改變。交流變交流的內容比較多，可以改變頻率、相數或電壓。

    比如電動汽車中的蓄電池輸出的是直流電，而電動車使用的電動機主要是交流感應電機和永磁電機。以交流異步電機為例，它由外面的固定的定子和內部的轉子組成。當在定子上通上交流電，電流的變化就能產生旋轉的合成磁場。旋轉的合成磁場就使內部的轉子閉合線圈產生感應電動勢，并跟著磁場轉動。 交流異步電動機的常用調速方法是改變接通在定子上的交流電的頻率來改變轉子的轉速。 因此對于電動汽車來說，需要將蓄電池輸出的直流電逆變成為交流電，并且能控制交流電的頻率。

    逆變電路的基本結構是通過四個開關來改變負載上的電流方向。 當 S1 和 S4 閉合， S2 和 S3 斷開，負載上的電流從左往右。當 S1 和 S4 斷開， S2 和 S3 閉合，負載上的電流從右往左。通過這種方法就可以將直流電逆變成為交流電，而且通過控制開關的頻率可以控制交流電的頻率。 類似的電力變換還有很多，如風力發電和太陽能發電產生的電力是不穩定的粗電，需要精煉之后才能上傳到電網上使用；照明用的 LED 燈需要鎮流器先將交流電轉為直流電；快充蓄電池也需要將交流電先轉為直流電；電動汽車中不同的電子設備（如顯示屏、車燈、雨刷器等）使用的電壓不同，需要將蓄電池輸出的電壓進行升壓或降壓。 電子電力技術已經滲透進了人們生活的方方面面。

    功率半導體器件可以用來控制電路通斷， 從而實現電力變換。 一般將額定電流超過 1A 的半導體器件歸類為功率半導體器件，這類器件的阻斷電壓分布在幾伏到上萬伏。常見的功率半導體器件有金屬氧化物半導體場效應管（MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管芯片（IGBT）及模塊、快恢復二極管（FRD）、垂直雙擴散金屬-氧化物場效應晶體管（VDMOS）、可控硅（SCR）、 5 英寸以上大功率晶閘管（GTO）、集成門極換流晶閘管（IGCT）等。