模拟 IC 中的电源管理 IC 与分立器件中的功率器件功能相似，二者经常集成在一颗芯片中，因此功率半导体包括功率 IC 和功率器件。功率半导体的具体用途是变频、变相、变压、逆变、整流、增幅、开关等，相关产品具有节能的作用，被广泛应用于汽车、通信、消费电子和工业领域。在汽车中，汽车蓄电池的输入电压在 12V-36V，而民用电电压为 220V，将民用电电压转换至输入电压的过程叫做变压。蓄电池的输入电流一般是直流电，将交流电转换为直流电的过程叫做整流。汽车运行时，蓄电池持续输出直流电，而汽车的各个模块需要使用交流电，交流电转换为直流电的过程叫做逆变。汽车蓄电池输出的电压很低，无法满足各个模块的需求，将低电压转换成高电压的过程叫做增幅。电动汽车的马达使用的电流是三相电。首先，蓄电池输出的直流电经过逆变后成为单向交流电，将单向交流电变为三相电的过程叫做变相。 功率半导体主要分为功率器件、功率 IC。其中功率器件经历了近 70 年的发展历程：20 世纪 40 年代，功率器件以二极管为主，主要产品是肖特基二极管、快恢复二极管等；晶闸管出现于 1958 年，兴盛于六七十年代；近 20 年来各个领域对功率器件的电压和频率要求越来越严格，MOSFET 和 IGBT 逐渐成为主流，多个 IGBT 可以集成为 IPM 模块，用于大电流和大电压的环境。功率 IC 是由功率半导体与驱动电路、电源管理芯片等集成而来的模块，主要应用在小电流和低电压的环境。 汽车中使用最多的半导体分别是传感器、MCU 和功率半导体。其中 MCU 占比最高，其次是功率半导体，功率半导体主要运用在动力控制系统、照明系统、燃油喷射、底盘安全系统中。传统汽车中，功率半导体主要应用于启动、发电和安全领域，新能源汽车普遍采用高压电路，当电池输出高压时，需要频繁进行电压变化，对电压转换电路需求提升，此外还需要大量的 DC-AC 逆变器、变压器、换流器等，这些对IGBT、MOSFET、二极管等半导体器件的需求量很大。汽车电机控制系统中需要使用数十个 IGBT，以特斯拉 Model X 为例，特斯拉后三相交流异步电机每相要用到 28个 IGBT，总共使用 84 个 IGBT，加上电机其他部位的 IGBT，Model X 后电机共使用96 个 IGBT，前电机使用 36 个 IGBT，Model X 共使用 132 个 IGBT。按照每个 IGBT4-5 美元的价格计算，双电机 IGBT 价格约 650 美元，如果使用 IGBT 模块则约为 1200美元。