功率半导体除了少数特殊的用途以外，基本上都是作为开关工作在开关状态中，其工作原理和方式是相近的。功率半导体的发展目标就是尽可能的减少开关工作中的损耗。
一个开关在有电感效应的回路中能在任何时刻主动开通，当开通时间接近零时，在开关上不会产生损耗，因为这时的电压立即转移到电感上。在有电流流动的回路中，关断开关而不产生能量交换是不可能的，因为在电感L 中存储的能量必须要被释放出来。所以开关只有在is = 0 时才彻底被关断，这时才不会产生能量转换。我们称这个过程为被动关断，因为关断的时刻是由回路中放电电流所决定的。这样的开关我们称之为零电流开关ZCS（Zero-Current-Switch)。
用同样类似的原理，为了不产生能量转换带来的损耗，只有当一个开关在两端外加电压为零vs = 0 时，才被彻底开通，电压降到零的时刻是由外部电路所决定，我们称之被动开通。而与之对应的主动关断是能在任何时刻关断。这样的开关我们称之为零电压开关ZVS (Zero-Voltage-Switch) 。
图1显示了在开关过程中的电压电流波形。功率半导体作为开关在实际使用中有下列关系特征：主动开通前在半导体开关上会有一个正的电压。当半导体开关被控制信号激发开通后，会产生一个由半导体特性所决定的上升电流，从而使半导体开关的电压下降。无论是半导体开关特性还是被视为串联的感应电感都会限制电流的上升，从而影响在半导体开关和感应电感上的电压分配。在给定的功率半导体器件中开通损耗会随着感应电感的增大而降低，直到一个最小值。
有正向电流流动的半导体开关在被动关断过程中，在外部电路电压的作用下，流动的电流会下降到零。这时在半导体内存储的带电电荷会继续反向流动，直到进入半导体的截止状态，这时半导体承受一个外部的反向电压（反向恢复）。
有正向电流流动的半导体开关在主动关断时，控制触发信号会激起电压的上升（关闭特性）。一个被视为并联在半导体开关的感应电容会接续电流，其过程取决于半导体开关的关闭特性。在给定的功率半导体器件中，关闭损耗会随着感应电容的增大而降低。
有反向电压的半导体开关在被动开通时，在外部电路的电压的作用下，电压会上升到正值。这时半导体承受一个外部的正向电流，随着电流的增大会导致开通电压（正向恢复）。
图1 基本开关过程
功率半导体的工作形式不外乎是主动和被动的开关过程，在这两种开关过程又可分为单开关的循环开关过程（在两个能源网络开通和关断连接）和电感电容的换流过程（两个开关交替开通和关断，使电流或者电压不断变换）。图1.1.2显示这几种开关过程的电流和电压的关系。
硬性开通的特征如下：在电流换流期间，换流电压vk 几乎全部落在开关S1 上，此时会在半导体内出现一个功率损耗的峰值，换流回路的感应电感Lk为最小值，所以电流上升的速度是由开通的半导体特性所决定的。当开关S2 被动关断后，电流的换流过程结束。换流时间同开通时间大致相等。
在硬性关断时，开关S1 在继续导通电流iS1 的同时，其电压上升至vk。这时开关S2 被动开通，开始电流换流。换流回路的感应电容CK为最小值，所以电流上升的速度是由开通的半导体特性所决定的。换流时间同 关断时间大致相等，此时会在半导体内出现一个功率损耗的峰值。
当一个零电流开关软开关通时(ZCS; S1 主动开通)，当电感LK足够大时，开关电压很快下降到其导通电压的数值，所以在换流期间开关只出现很小，甚至几乎没有功率损耗。换流电感LK决定了电流上升的速度。当开关S2 被动关断时，换流过程也结束。因此换流时间tK长于单个开关的开通时间。
零电压开关(ZVS)的关断过程开始于开关S1 的主动关断。开关电流逐渐减少，并且同并联在开关上的感应电容CK开始换流，从而开始了电压转换。电容的大小同换流电流一起决定了电压上升的速度。通过降低电压上升的速度可以减少动态损耗。
如果零电流开关在换流电流接近零时开始导通，我们称之为谐振开通，这时的 开关损耗比零电流软开关更低。但我们无法确定开关电流为零的时间，所以整个系统失去了一个控制自由度。
当零电压开关在电压接近零时关断就是谐振关断。同样它相对零电压软性关断有损耗更小的优点，但也同样失去了一个控制自由度。
如果开关电压和开关电流在开关的瞬间均为零，我们称之为中性开关。二极管就是典型的例子。
图2.开关过程（vK 交换电压， iL 换流电流）
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