1.3 功率半导体器件的市场和应用

功率电子技术近年来被广泛应用于各种电气工程中，多种多样的功率半导体器件被应用在一般工业（如各种交直流电动机、直流电源、感应加热电源、不间断电源等）、交通运输（如轨道车辆、电动汽车、舰船等）、新能源（如风能发电、光伏发电等）、电力系统（输电及配电网系统等）、消费类电子产品（如通信设备、个人计算机等）、家用电器（照明灯、变频空调、洗衣机、电冰箱等）等领域中。可以说，功率电子技术涵盖了各个领域。

图1-6展示了不同功率和不同使用频率的功率半导体器件的实际应用^[14]。

几瓦至几千瓦的小功率范围的功率半导体器件多用于消费类及家用电器类电子产品的开关电源，如个人计算机、服务器、空调、电冰箱、洗衣机等，可提高能源利用率。

图1-6 功率半导体器件的实际应用

10千瓦（kW）至兆瓦（MW）级的中功率范围的功率半导体器件多用于一般工业、电气传动、交通运输、新能源等领域，如重型工业设备的高频电源转换器，新能源电动汽车的电力驱动系统、车载空调系统、充电桩，太阳能光伏逆变器的电源控制系统等，可提高电源转换效率。

吉瓦（GW）级的大功率范围的功率半导体器件则通常用于电力系统，如高压直流输电，可减少能源损耗。

随着信息社会和物联网的发展，电动汽车及新能源、通信设备甚至传统工业及电力系统都在期待电子化水平的提高，带动了功率半导体器件的发展。2017年功率半导体器件市场规模（分立功率器件及功率半导体模块）超过150亿美元，并预计随后的五年内其市场规模稳步增长。在2017年功率半导体器件市场中，功率IC的市场份额为54%，功率二极管/整流桥的市场份额为15%，IGBT的市场份额为12%，MOSFET的市场份额为17%，其他器件的市场份额为2%。