您可以获得用于 HVDC 转换器的 8 kV 额定值（数千安培）晶闸管。出于显而易见的原因，栅极是光耦合的，还因为当在 HVDC 链路上串联使用时，串联晶闸管之间的栅极驱动速度差异很重要，并且光学在速度方面更加清晰：-

将一些与安全控制它们所需的各种附加装置（缓冲器等）堆叠在一个托盘中，您将获得其中之一：-

然后，您可以像这样堆叠托盘，为 Megavolt 的众神建造一座纪念碑：-

注意底部的小家伙。

关于功率，我读到需要40 克硅来控制 20 兆瓦的功率，而其中许多装置实际上是 1000 兆瓦或更多。

对10kV中压线路进行整流可能会更好，因为它通常是到村变。

啊，但你没有得到可靠的安全隔离——你家布线中的一次击穿和 10 kV 并不好。此外，HVDC 链路与常规 AC 链路的收支平衡点要多很多英里。

三相 380v 到 12V PSU 在哪里？

好吧，在“标准”三相整流器电路中使用多年的电路存在一个固有的技术障碍：-

问题是它们如何切换和功率因数校正。在过去的美好时光里，没有人关心，但如今，PF 和供应清洁在许多国家都是至关重要的。这就是标准三相整流器的问题——它不能被校正 PF，因为二极管不能从 0 伏到 0 伏（整个半个周期），因为其他相和它们的二极管的阻塞效应。从三相电源获取的脉冲电流非常糟糕。

解决方案是使用三个单相（和 PF 校正）向公共直流母线供电。因此，现代三相开关电源实际上是三个单相电源。

您可能会问，HVDC 晶闸管是如何做到的？他们使用像小房子一样大的滤波器来消除产生的谐波。

注意谐波滤波器的相对尺寸与所有晶闸管“阀门”所在的“阀门大厅”相比。各种双调谐和单调谐滤波器仅用于消除这些谐波，如果相同的技术用于更普通的标准三相开关电源（永远不符合现代法规的电源），那么您猜怎么着；滤波的成本高于内置 PF 校正的单个电源的附加成本。

您能否提供型号名称的链接，或者至少命名产品系列？

英飞凌晶闸管盘的额定电压高达 8 kV 和 4800 安培。

但是什么是电压限制硅键（mosfet）可以在不击穿的情况下存活？

几乎没有限制；如果你的电压超过了一个组件的击穿电压，那么，把两个串联起来。

有用于高压直流电力传输的基于硅半导体的整流器。这些工作电压约为 800 kV 或更高。

尽管如此，尝试使用多个 kV 作为电源的输入，最终产生的电压会小三个数量级，这将是愚蠢的昂贵。此外，在家庭安装中处理多个 kV 是非常危险的，这是不可能的（隔离很容易变得比电缆开口更厚）。

他们实际上正在建造具有更高效率和控制力的固态变压器，这些变压器的运行电压为 7.2kV

电力电子的主力开关，硅基绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 更合适。这些设备已用于为欧洲的铁路应用构建 SST。他们肯定更快。但最严格的商业设备只能承受高达约 6.5 kV 的电压。虽然这种击穿电压对于一系列电力应用来说非常好，但不足以处理流经配电变压器的电力；在美国，频谱低端的典型电压为 7.2 kV。

他们使用的碳化硅具有更大的带隙，并且更能耐受加热问题：

幸运的是，硅并不是唯一的选择。在过去的 10 年中，基于化合物半导体（尤其是碳化硅）的开关的开发取得了长足的进步。碳化硅具有一系列吸引人的特性，这些特性源于其大带隙——从绝缘体转换为导体必须克服的能量障碍。碳化硅的带隙为 3.26 电子伏特，而硅的带隙为 1.1 eV，这意味着该材料可以暴露在比硅更高的电场和温度下而不会被击穿。而且由于这种化合物半导体可以承受更高的电压，因此用它制造的功率晶体管可以做得更紧凑，从而使它们的开关速度比硅基晶体管快得多。

资料来源：https ://spectrum.ieee.org/energy/renewables/smart-transformers-will-make-the-grid-cleaner-and-more-flexible

具有 FET 输入 BJT 输出的三菱 IGBT 混合现在可以切换兆瓦和15kV超高电压，并且还用于智能功率逆变器和阵列中的 600V GTI，以冗余到较小的 GTI，例如华为的 2000S 50kW 单元。

下面是一款三菱混合型 IGBT，它拥有多项专利，具有极高的开关能量和极低的内部驱动器 ESL 和 ESR。（电感和电阻）我相信他们现在正在开发他们的第 8 代。

TI 也有关于其 IGBT 的大量设计信息