3G70的主要参数 这里只介绍一些意义和晶闸管不同的参数: (1)最大可关断的极电流m,这是用来标称GTO额定电流的 参数。 (2)电流关断增益,最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最 大值cM之比称为电流关断增益。一般很小,只有5左右,这是 GTO的一个主要缺点。 (3)开通时间tn=t+t,G⑦O的延迟时间一般越1-2微秒,上升 时间则随通态阳极电流值的增大而增大。 (4)关断时间tr=ta+tr,GTO的储存时间随阳极电流的增大而 增大,下降时间一般小于2微秒。 1.4.2电力晶体管 电力晶体管最主要的特性是耐压高,电流大,开关特性 好。但其地位已大多被电力场效应晶体管所取代
26 3.GTO的主要参数 这里只介绍一些意义和晶闸管不同的参数： （1）最大可关断的极电流IATO，这是用来标称GTO额定电流的 参数。 （2）电流关断增益，最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最 大值IGM之比称为电流关断增益。一般很小，只有5左右，这是 GTO的一个主要缺点。 （3）开通时间ton =td + tr , GTO的延迟时间一般越1~2微秒，上升 时间则随通态阳极电流值的增大而增大。 （4）关断时间toff=td + tf , GTO的储存时间随阳极电流的增大而 增大，下降时间一般小于2微秒。 1.4.2电力晶体管 电力晶体管最主要的特性是耐压高，电流大，开关特性 好。但其地位已大多被电力场效应晶体管所取代
1GTR结构和工作原理 GTR与普通双极结型晶体管基本原理是一样的,不再详述 GTR是由三层半导体(分别引出集电极,基极,发射极)形成的 两个PN结(集电结和发射结)构成,多采用NPN结构,如图 1-15所示 。所 基极b发射极c基极b 空穴流升出 P基区 N漂移区 N+衬底 子 E Eb 集电极c i(1+B 图1-15GTR的结构、电气图形符号和内部载流子的流动
27 1.GTR结构和工作原理 GTR与普通双极结型晶体管基本原理是一样的，不再详述。 GTR是由三层半导体（分别引出集电极，基极，发射极）形成的 两个PN结（集电结和发射结）构成，多采用NPN结构，如图 1-15所示： 图1-15 GTR的结构、电气图形符号和内部载流子的流动
在应用中,GTR一般采用共射极接法,图1-15c给出了此接 法下GTR内主要载流子流动状况示意图,其中GTR的电流放大 系数反映了基极电流对集电极电流的控制能力,单管GTR的电 流放大系数通常为10左右。 2GTR的基本特性: 放大区 (1)静态特性:GTR共射极接法的典 lb3 型输出特性明显分为截止区,放大区, b2 饱和区,在电力电子电路中GTR工作在 开关状态。即GTR工作在截止和饱和区 截止区 ,但要经过放大区的过渡。 图1-16共发射极接法时 GTR的输出特
28 2.GTR的基本特性： （1）静态特性：GTR共射极接法的典 型输出特性明显分为截止区，放大区， 饱和区，在电力电子电路中GTR工作在 开关状态。即GTR工作在截止和饱和区 ，但要经过放大区的过渡。 截止区 放大区 饱和 区 O I c ib3 ib2 ib1 ib1<ib2<ib3 Uce 图1-16 共发射极接法时 GTR的输出特性 在应用中，GTR一般采用共射极接法，图1-15c给出了此接 法下GTR内主要载流子流动状况示意图，其中GTR的电流放大 系数反映了基极电流对集电极电流的控制能力，单管GTR的电 流放大系数通常为10左右
(2)动态特性:与G70类 似,延迟时间t和上升时间 7b tr之和为开通时间,增大i9% 的幅值和lit,可缩短t和t ,加快开通过程。关断时 需经过储存时间t和下降时 间t,其中t是关断时间t 的主要部分,减小饱和深9% 度或增大Ib2的幅值和负偏压 ,可以加快关断速度,但会 10%Ⅰ 导致增大通态损耗。GTR的 开关时间在几微秒以内,比 晶闸管和GTO都短很多 图1-17GTR的开通和关断过程电流波形
29 （2）动态特性：与GTO类 似，延迟时间td和上升时间 tr之和为开通时间，增大ib 的幅值和dib/dt,可缩短td和tr ，加快开通过程。关断时 需经过储存时间ts和下降时 间tf，其中ts是关断时间tof 的主要部分，减小饱和深 度或增大Ib2的幅值和负偏压 ，可以加快关断速度，但会 导致增大通态损耗。 GTR的 开关时间在几微秒以内，比 晶闸管和GTO都短很多 。 ib I b1 I b2 I cs i c 0 0 90% I b1 10% I b1 90% I cs 10% I cs t0 t1 t2 t3 t4 t5 t t t off t s t f t on t r td 图1-17 GTR的开通和关断过程电流波形
3GTR的主要参数: (1)最高击穿电压:GTR上所加电压超过规定值时,就会发 生击穿。击穿电压有发射极开路,集电极和基极间的反向击穿 电压Um等多种击穿电压,这些击穿电压的关系为BUb>BUa> BUBU>BUln,为确保安全,最高工作电压要比U低的多。 (2)集电极最大允许电流lcM:通常规定直流放大系数hFE下降 到规定值的12~1/3时对应的c。为留有足够的裕量,只能用到 CM 的一半或稍多一点 (3)集电极最大损耗功率PCM这是指在最高工作温度下允许 的耗散功率。 4GTR的二次击穿现象与安全工作区 次击穿:集电极电压升高至击穿电压时,Ⅰ迅速增大。只要 不超过限度,GTR一般不会损坏,工作特性也不变。 30
30 3.GTR的主要参数： （1） 最高击穿电压：GTR上所加电压超过规定值时，就会发 生击穿。击穿电压有发射极开路，集电极和基极间的反向击穿 电压Ucbo等多种击穿电压，这些击穿电压的关系为BUcbo>BUcex> BUces>BUcer>BUceo ,为确保安全，最高工作电压要比Uceo低的多。 （2）集电极最大允许电流ICM：通常规定直流放大系数hFE下降 到规定值的1/2~1/3时对应的IC。为留有足够的裕量，只能用到 ICM的一半或稍多一点。 （3）集电极最大损耗功率PCM:这是指在最高工作温度下允许 的耗散功率。 4.GTR的二次击穿现象与安全工作区 一次击穿：集电极电压升高至击穿电压时，Ic迅速增大。只要 Ic不超过限度，GTR一般不会损坏，工作特性也不变