Силовые полупроводниковые приборы (СПП) определяют уровень техники и электроэнергетики и могут быть подразделены на две группы: первая группа — на основе тиристоров, фототиристоров и диодов (применительно к традиционным преобразователям тока (ПТ), и вторая группа — на основе МОП (металл-оксид-полупроводник) транзисторов (MOSFET), IGBT-транзисторов (биполярный транзистор с изолированным затвором), IGCT-тиристоров (силовой запираемый тиристор с интегрированным блоком управления-драйвером), FRD-быстровосстанавливающиеся диоды и необходимая инфраструктура (драйверы, конденсаторы, резисторы, дроссели, охладители) — применительно к новым преобразователям напряжения (ПН) преобразователей частоты (ПЧ). Если первая группа СПП отечественных приборов примерно соответствует зарубежным образцам, то для второй группы отставание весьма значительное [1–3].
Цель настоящей статьи — оценить состояние потребностей СПП и некоторые их характеристики.
Динамика роста СПП на уровне 2005 г., по данным В. Муркова (зам. гендиректора ЦНИИ «Электроника»), достигала 30 % в год, а емкость рынка СПП в мире 26 млрд долл., в то время как рынок интегральных микросхем достигал 200 млрд долл., а рынок изделий радиоэлектронной техники — до 1,3–1,4 трлн долл. Выпуск СПП в мире обеспечивается деятельностью 300–340 ведущих фирм в десятках стран мира [4–6].
Потребителями СПП в РФ являются организации ТЭК, промышленности, транспорта, связи, телекоммуникации, ЖКХ. Запросы этих организаций покрывают примерно 40 предприятий в 30 городах РФ. Наиболее крупны — ми производителями считаются Электровыпрямитель, Протон-Электротекс, Ангстрем. Общий объем производства СПП в РФ на 2005 г. достигал 4 млрд руб. в год, а номенклатура составляла примерно 70 групп. Несмотря на неудовлетворительный спрос на внутреннем рынке РФ экспортировал продукцию СПП на 40 млн долл. в 50 стран при участии 156 компаний. Несмотря на давление мирового рынка СПП, российские производители сохраняют позиции в части выпуска силовых тиристоров и диодов, а также силовых модулей IGBT и быстродействующих диодов FRD. Потребности РФ в виде Гособоронзаказа заставляют не только поддерживать, но и развить опережающими темпами ряд ключевых направлений: лазерная техника, СВЧ-техника, электромагнитное и пучковое оружие, которые невозможно реализовать без СПП и цифровых систем управления СУ. Уровень цифровизации и робототехники становится определяющим фактором развития экономики и военных приложений. Область систем накопления электроэнергии (СНЭ) становится решающим фактором не только в развитии альтернативной энергетики (ВЭУ, ФЭУ и др.), но приводит к новой форме генерации и потребления, так называемой распределенной генерации, включая малые атомные реакторы, местные источники, новые технологии генерации, передачи и распределения.