2.电流定额 (1)通态平均电流Ircm):环境温度为40度和规定的冷却状 态下,稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正旋半 波电流的平均值。这也是标称其额定电流的参数 (2)维持电流l:晶闸管维持导通所必须的最小电流,一般 为几十到几百毫安,并与结温成反比。 (3)擎住电流:晶闸管刚从断态转入通态并移除出发信号 后,能维持导通的最小电流。L1约为的2-4倍 (4)浪涌电流/sw:用来作为设计保护电路的依据。 3动态参数 (1)断态电压临界上升率duw:指在额定结温和门极开路的 情况下,不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上率。 (2)通态电压临界上升率l:指在规定条件下,晶闸管能 承受而无有害影响的最大通态电流上升率 21
21 2.电流定额 （1）通态平均电流 IT（AV）：环境温度为40度和规定的冷却状 态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正旋半 波电流的平均值。这也是标称其额定电流的参数。 （2）维持电流IH：晶闸管维持导通所必须的最小电流，一般 为几十到几百毫安，并与结温成反比。 （3）擎住电流IL：晶闸管刚从断态转入通态并移除出发信号 后，能维持导通的最小电流。 IL 约为IH的2~4倍。 （4）浪涌电流ITSM：用来作为设计保护电路的依据。 3.动态参数 （1）断态电压临界上升率du/dt：指在额定结温和门极开路的 情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上率。 （2）通态电压临界上升率di/dt：指在规定条件下，晶闸管能 承受而无有害影响的最大通态电流上升率
34晶闸管的派生器件 1.快速晶闸管(FST):专为快速应用而设计的晶闸管,包括 常规快速晶闸管和高频晶闸管,分别应用在400和10kHz以上的 斩波或逆变电路中。其关断时间为数十微秒,高频晶闸管则为 10微秒左右。高频晶闸管不足在于:电压和电流定额不易做高 2.双向晶闸管:与一对反并联晶闸管相比比较经济,而且控 制电路比较简单。不用平均值而用有效值来表示其额定电流 值。 3逆导晶闸管(RCT):与普通晶闸管相比,逆导晶闸 管 具有正向压降小,关断时间短,高温特性好,额定结温高等优 点 4光控晶闸管(LTT):保证了主电路与控制电路之间的绝 缘,且避免电磁干扰的影响,因此在高压大功率的场合,占据 重要的地位
22 1.3.4晶闸管的派生器件 1.快速晶闸管（FST）：专为快速应用而设计的晶闸管，包括 常规快速晶闸管和高频晶闸管，分别应用在400和10kHZ以上的 斩波或逆变电路中。其关断时间为数十微秒，高频晶闸管则为 10微秒左右。高频晶闸管不足在于:电压和电流定额不易做高。 2.双向晶闸管：与一对反并联晶闸管相比比较经济，而且控 制电路比较简单。不用平均值而用有效值来表示其额定电流 值。 3.逆导晶闸管（RCT）：与普通晶闸管相比，逆导晶闸管 具有正向压降小，关断时间短，高温特性好，额定结温高等优 点。 4.光控晶闸管（LTT）：保证了主电路与控制电路之间的绝 缘，且避免电磁干扰的影响，因此在高压大功率的场合，占据 重要的地位
1.4典型全控型器件 1.4.1门极可关断晶闸管 GTO的许多性能虽然与绝缘栅双极晶体管,电力场效应晶体 管相比要差,但其电压电流容量较大,因此在兆瓦极以上的大功 率场合仍有较多的应用。 1GTO的结构和工作原理: GTO和普通晶闸管一样,是PNPN四层半导体结构,单内部包含 多个共阳极的小GT0元,他们的阴极和门则在器件内部并联在 起,以便实现门极控制关断。 GTO的导通过程与普通 晶闸管是一样的。而关断时 ,给门极加负脉冲,形成强 烈的正反馈,当4与减小图1G70的内部结构和电气图形符 使时,器件退出饱和而关断
23 1.4.1 门极可关断晶闸管 GTO的许多性能虽然与绝缘栅双极晶体管，电力场效应晶体 管相比要差，但其电压电流容量较大，因此在兆瓦极以上的大功 率场合仍有较多的应用。 1.GTO的结构和工作原理： GTO和普通晶闸管一样，是PNPN四层半导体结构，单内部包含 多个共阳极的小GTO元，他们的阴极和门则在器件内部并联在一 起，以便实现门极控制关断。 GTO的导通过程与普通 晶闸管是一样的。而关断时 ，给门极加负脉冲，形成强 烈的正反馈，当IA与IK减小 图1-11 GTO的内部结构和电气图形符号 使时，器件退出饱和而关断。 c) 图1-13 A G K G K G N 1 P1 N 2 P N 2 2 a) b) A G K 1.4 典型全控型器件
GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别 设计α2较大,使晶体管V2控制灵敏,易于 导通时+更接近1,导通时接近临界饱和,有2 GTO 利门极控制关断,但导通时管压降增大。 NPN 中多元集成结构,使得P2基区横向电阻很小,能从三b=E 门极抽出较大电流。 K 由上述分析我们可以得到以下结论:图12GTO晶闸管的工作原理 中GTO导通过程与普通晶闸管一样,只是导通时饱和程度较浅 中GTO关断过程中有强烈正反馈使器件退出饱和而关断 中多元集成结构还使GTO比普通晶闸管开通过程快,承受di/d能力
24 GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别: 设计2较大，使晶体管V2控 制灵敏，易于 GTO. 导通时1+2更接近1，导通时接近临界饱和，有 利门极控制关断，但导通时管压降增大。 多元集成结构，使得P2基区横向电阻很小，能从 门极抽出较大电流。 由上述分析我们可以得到以下结论: GTO导通过程与普通晶闸管一样，只是导通时饱和程度较浅。 GTO关断过程中有强烈正反馈使器件退出饱和而关断。 多元集成结构还使GTO比普通晶闸管开通过程快，承受di/dt能力强。 图1-12 GTO晶闸管的工作原理 E IA IC2 IC1 IG IK EG EA R PNP NPN A G K
2.GTO的动态特性 图1-14给出了GTO开断过程中 i和动的波形,与普通晶闸管类o 似,开通都虚经过延迟时间td和 上升时间t,关断则需经历储存 时间t使之退出饱和状态,然后 s tf t 等效晶体管从饱和区退至放%: 区,还要经过阳极电流逐渐减6 t3 14 I5 16 的下降时间最后还有残存载流 子复合所需尾部时间t 图114GmO的开通和关断过程电流波形 通常下降时间t远小于储存时间t,而尾部时间t则大于储存时 间。门极负脉冲电流幅值越大,前沿越陡,越短,若门极负胁 冲后沿缓慢衰减,在t段仍能保持适当的负压,则可缩短尾部时间 5
25 2. GTO的动态特性 图1-14给出了GTO开断过程中 ic1和iA的波形，与普通晶闸管类 似，开通都虚经过延迟时间td和 上升时间tr，关断则需经历储存 时间ts ,使之退出饱和状态，然后 等效晶体管从饱和区退至放大 区，还要经过阳极电流逐渐减小 的下降时间tf，最后还有残存载流 子复合所需尾部时间tt。 通常下降时间tf远小于储存时间ts ，而尾部时间tt则大于储存时 间ts。门极负脉冲电流幅值越大，前沿越陡，ts越短，若门极负脉 冲后沿缓慢衰减，在tt段仍能保持适当的负压，则可缩短尾部时间 tt。 O t 0 t iG iA IA 90%IA 10%IA t t t f t s td t r t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 图1-14 GTO的开通和关断过程电流波形