В силовых полупроводниковых преобразователях основными приборами являются диоды, тиристоры и силовые транзисторы использующиеся в ключевом режиме. Таким образом силовые полупроводниковые приборы выполняют функцию бесконтактных ключей и осуществляют управление потоком электрической энергии.
К силовым полупроводниковым приборам относят приборы с максимально допустимым средним током свыше 10А или импульсным током свыше 100А.
Силовые полупроводниковые приборы работают в качестве электронных ключей в двух явновыраженных состояний:
- Включен соответствующей высокой проводимости.
- Выключен соответствующей низкой проводимости.
В этих режимах ВАХ приборах подобны характеристикам нелинейных элементов релейного типа.
Физической основой большинства приборов являются полупроводниковые структуры с различными типами электронной проводимости. Управление электрической проводимости позволяет осуществить бездуговую коммутацию электрических цепей.
Работа электрических цепей рассматривается в двух режимах статическом и динамическом.
Статическим режимом называется режим работы ключа в одном из двух состояний: включённом или выключенном. Этот режим наступает после завершения процесса коммутации .
Динамическом режимом работы называется режим работы ключа в процессе перехода из одного состояния в другое. Поэтому протекающие при этом электромагнитные процессы называются переходными. Одной из важных характеристик ключа в динамических режимах является динамическая вольтамперная характеристика ключа. Динамические ВАХ описывают зависимости напряжения от тока на ключе при переходе его из включенного состояния в выключенное и наоборот. Общее время переключения зависит от быстродействия ключа и является одним из важнейших параметров. Быстродействие электронных ключей существенно превышает быстродействие электромеханических коммутационных аппаратов. Динамические характеристики электронных ключей близки к идеальным, что и определило качественно новые возможности импульсного управления электроэнергетическим потоком посредством высокочастотных переключений по определенным законам. При этом бездуговая коммутация, присущая электронным ключам позволяет обеспечить практически неограниченный ресурс их работы в ключевых режимах при высокой частоте.
Динамические ВАХ зависят от внутренних параметров электронного ключа и от параметров коммутируемой цепи.
