發(fā)展電力電子產業(yè)的首要意義在于節(jié)約電能，因此，高效率是我們對電力電子器件的基本要求。新型電力電子器件IGBT(絕緣柵雙極型功率管)已在工業(yè)控制、消費電子、汽車電子等多個領域充當了節(jié)能的“急先鋒”，而在新能源領域，電力電子器件也是不可或缺的元素。

    電力電子器件在其發(fā)展的初期(上世紀60年代-80年代)主要應用于工業(yè)和電力系統(tǒng)。而近20年來，隨著4C產業(yè)(通信、計算機、消費電子、汽車)的蓬勃發(fā)展，電力電子器件的應用范圍有了大幅度的擴展，其技術已成為航空、航天、火車、汽車、通信、計算機、消費電子、工業(yè)自動化及其他科學與工業(yè)部門至關重要的基礎。

    電力電子是節(jié)能關鍵技術

    電力電子技術是實現高效節(jié)能、改造傳統(tǒng)產業(yè)并促進機電一體化的關鍵技術。它是弱電控制與強電運行之間、信息技術與先進制造技術之間的橋梁，是我國國民經濟的重要基礎技術，是現代科學、工業(yè)和國防的重要支撐技術。電力電子器件是電力電子技術的基礎和核心，電力電子技術的發(fā)展是圍繞著各種新型電力電子器件的誕生和完善進行的。

    當前，發(fā)展電力電子產業(yè)的首要意義在于節(jié)約電能。北京工業(yè)大學電子信息與控制工程學院亢寶位教授在接受《中國電子報》記者采訪時就曾表示：“為解決能源短缺的問題，除了‘開源’之外，‘節(jié)流’的潛力也是十分巨大的，而節(jié)流的首要措施就是電力電子器件的發(fā)展及其推廣應用。例如，據統(tǒng)計，我國用于電機的電能占我國總發(fā)電量的60%以上。如果全國電機的驅動都采用電力電子器件進行變頻調速，電機耗費的電能就可節(jié)能大約1/4到1/3，也就是說可節(jié)約全國總發(fā)電量的15%至20%。”

    中國電工技術學會電力電子學會副理事長兼秘書長白繼彬則告訴《中國電子報》記者，節(jié)能和高效是電力電子技術的主要特征，這主要是因為電力電子器件一般工作在較理想的開關狀態(tài)。電力電子學與信息電子學在技術上主要的不同點就是功效問題，對信息處理用的低電平電路很少要求其效率超過15%，而電力電子技術中的功率電路的效率則必須在85%以上。由此可見，高效率是電力電子器件的根本要求。

    IGBT在多個領域表現出色

    要實現“十一五”規(guī)劃中提出的“單位國內生產總值能源消耗比‘十五’期末降低20%左右”的目標，關鍵是要有效降低工業(yè)生產過程中那些大電流和高電壓應用的功耗，如交流電機控制、逆變器、繼電器、開關電源、變頻器、工業(yè)傳動裝置、機車與列車用電源以及供暖系統(tǒng)傳動裝置等工業(yè)自動化應用的能耗。

    所有這些交流控制應用都需要能夠產生大電流和高電壓的核心功率器件，作為新型電力電子器件的代表，IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)越來越受到業(yè)界的重視。IGBT是MOS結構的雙極器件，它兼具功率MOSFET(金屬氧化物場效應晶體管)的高速性能和雙極晶體管的低電阻性能，具有電壓型控制、輸入阻抗大、驅動功率小、開關速度快、工作頻率高、安全工作區(qū)大等優(yōu)點，這使得IGBT器件成為大功率工業(yè)自動化應用的理想功率開關器件。IGBT的應用范圍一般都在耐壓600V以上、電流10A以上、頻率1kHz以上的領域。

    除了在工業(yè)控制領域的應用之外，隨著人們節(jié)能意識的逐步增強，消費電子產品對于IGBT的需求量也迅速增長。例如在感應加熱的應用上，IGBT就因其具有耐高壓和較高開關頻率的特點而成為電磁爐中的關鍵組件；而變頻空調、變頻洗衣機等變頻家電也主要使用集驅動電路、保護電路功能于一身的IGBT智能模塊，它簡化了電路設計；在照明應用方面，IGBT也是高壓氣體放電燈(HID)、燈具調光器以及高頻鎮(zhèn)流燈所需的器件。此外，在汽車電子領域，IGBT也已經代替達林頓管成為汽車點火器的首選器件；而意法半導體亞太區(qū)模擬、功率及微機電系統(tǒng)事業(yè)部總監(jiān)寶羅爾在接受《中國電子報》記者采訪時則表示，大電流IGBT也越來越多地應用到混合動力汽車的主轉換器中。