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現代社會對電器的舒適性、運輸和醫療保健的依賴性越來越強，推動了發電、配電和電力管理技術的巨大進步。這些進步歸功于調節電流的電力裝置性能的提高。上世紀50年代，固態器件取代了真空管之后，該行業依賴于硅雙極器件，如雙極功率晶體管和晶閘管。盡管這些設備的額定值迅速增長以滿足日益廣泛的系統需求，但它們在繁瑣的控制和保護電路方面的基本局限性導致了體積龐大、成本高昂的解決方案。在20世紀70年代，數字電子器件MOS技術的出現也為功率開關應用創造了一類新的器件。這些硅功率mosfet在相對較低工作電壓（低于100v）的高頻應用中得到了廣泛的應用。MOS和雙極物理的結合使得在20世紀80年代又出現了另一類器件。這類器件中最成功的創新是絕緣柵雙極性晶體管（IGBT）。IGBT的高功率密度、簡單的接口和堅固性使其成為所有中、高功率應用的首選技術，可能除了高壓直流輸電系統。即使是傳統功率晶閘管的最后一個堡壘也受到了MOS門控結構的威脅。功率器件是運行在廣泛的功率水平和頻率范圍內的系統所必需的。在圖1.1中，功率器件的應用示出為工作頻率的函數。高功率系統，如高壓直流配電系統和機車傳動系統，需要控制兆瓦的功率，在相對較低的頻率下運行。隨著工作頻率的增加，這些器件的功率額定值降低，典型的微波器件處理功率約為100w。所有這些應用都由硅器件提供。晶閘管適用于低頻大功率應用，IGBT用于中頻和功率應用，功率MOSFET用于高頻應用。
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