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4．可关断晶闸管可关断晶闸管亦称门控晶闸管。其主要特点是，当门极加负向触发信号时晶闸管能自行关断。它既保留了普通晶闸管耐压高、电流大等优点，以具有自关断能力，使用方便，是理想的高压、大电流开关器件。它的容量及使用寿命均超过巨型晶体管。目前，大功率可关断晶闸管已广用于斩波调速、变频调速、逆变电源等领域，显示出强大的生命力。5．光控晶闸管光控晶闸管又称光触发晶闸管，是一种光敏器件。由于其控制信号来自光的照射，没有必要再引出控制极，所以只有两个电极（阳极A和阴极K），结构与普通可控硅一样，是由四层PNPN器件构成。图2光控晶闸管符号图当在光控晶闸管的阳极加上正向电压，阴极加上负向电压时，控晶闸管可以等效成的电路。光控晶闸管的基本特性与普通晶闸管是相同的，只是它对光源的波长有一定的要求，有选择性。波长在0．8——0．9um的红外线及波长在1um左右的激光，都是光控晶闸管较为理想的光源。晶闸管的应用晶闸管是一种开关元件，具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作。它基本的用途就是可控整流，其工作过程可以控制，具有体积小、轻、功耗低、效率高、开关迅速等优点。基于上述特点。普通晶闸管（SCR）靠门极正信号触发之后，撤掉信号亦能维持通态。上海晶闸管模块联系人

人们在制造工艺和结构上采取了一些改进措施，做出了能适应于高频应用的晶闸管，我们将它称为快速晶闸管。它具有以下几个特点。一、关断时间（toff）短导通的晶闸管，当切断正向电流时。并不能马上“关断”，这时如立即加上正向电压，它还会继续导通。从切断正向电流直到控制极恢复控制能力需要的时间，叫做关断时间。用t0仟表示。晶闸管的关断过程，实际上是储存载流子的消失过程。为了加速这种消失过程，制造快速晶闸管时采用了掺金工艺，把金掺到硅中减少基区少数载流子的寿命。硅中掺金量越多，t0仟越小，但掺金量过多会影响元件的其它性能。二、导通速度快．能耐较高的电流上升率（dI/dt）控制极触发导通的晶闸管。总是在靠近控制极的阴极区域首先导通，然后逐渐向外扩展，直到整个面积导通。大面积的晶闸管需要50～100微秒以上才能***积导通。初始导通面积小时，必须限制初始电流的上升速度，否则将发生局部过热现象，影响元件的性能，甚至烧坏。高频工作时这种现象更为严重。为此，仿造了集成电路的方法，在晶闸管同一硅片上做出一个放大触发信号用的小晶闸管。控制极触发小晶闸管后，小晶闸管的初始导通电流将横向经过硅片流向主晶闸管阴极，触发主晶闸管。上海晶闸管模块联系人晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路。

其**新研制出的IGCT拥有更好的性能，其直径为英寸，单阀片耐压值也是。**大通流能力已经可以达到180kA/30us，**高可承受电流上升率di/dt为20kA/us。门极可承受触发电流**大值为2000A，触发电流上升率di/dt**大为1000A/us。但是此种开关所能承受的反向电压较低，因此还只能在特定的脉冲电源中使用。[1]但晶闸管本身存在两个制约其继续发展的重要因素。一是控制功能上的欠缺，普通的晶闸管属于半控型器件，通过门极（控制极）只能控制其开通而不能控制其关断，导通后控制极即不再起作用，要关断必须切断电源，即令流过晶闸管的正向电流小于维持电流。由于晶闸管的关断不可控的特性，必须另外配以由电感、电容及辅助开关器件等组成的强迫换流电路，从而使装置体积增大，成本增加，而且系统更为复杂、可靠性降低。二是因为此类器件立足于分立元件结构，开通损耗大，工作频率难以提高，限制了其应用范围。1970年代末，随着可关断晶闸管（GTO）日趋成熟，成功克服了普通晶闸管的缺陷，标志着电力电子器件已经从半控型器件发展到全控型器件。

图简单地给出了晶闸管开通和关断过程的电压与电流波形。图中开通过程描述的是晶闸管门极在坐标原点时刻开始受到理想阶跃触发电流触发的情况；而关断过程描述的是对已导通的晶闸管，在外电路所施加的电压在某一时刻突然由正向变为反向的情况（如图中点划线波形）。开通过程晶闸管的开通过程就是载流子不断扩散的过程。对于晶闸管的开通过程主要关注的是晶闸管的开通时间t。由于晶闸管内部的正反馈过程以及外电路电感的限制，晶闸管受到触发后，其阳极电流只能逐渐上升。从门极触发电流上升到额定值的10%开始，到阳极电流上升到稳态值的10%（对于阻性负载相当于阳极电压降到额定值的90%），这段时间称为触发延迟时间t。阳极电流从10%上升到稳态值的90%所需要的时间（对于阻性负载相当于阳极电压由90%降到10%）称为上升时间t，开通时间t定义为两者之和，即t=t+t通常晶闸管的开通时间与触发脉冲的上升时间，脉冲峰值以及加在晶闸管两极之间的正向电压有关。[1]关断过程处于导通状态的晶闸管当外加电压突然由正向变为反向时，由于外电路电感的存在，其阳极电流在衰减时存在过渡过程。阳极电流将逐步衰减到零，并在反方向流过反向恢复电流，经过**大值I后，再反方向衰减。同时。晶体闸流管（Thyristor）又称作可控硅整流器，曾被简称为可控硅。

如果把左边从下往上看的p1—N1—P2—N2部分叫做正向的话，那么右边从下往上看的N3—P1—N1—P2部分就成为反向，它们之间正好是一正一反地并联在一起。我们把这种联接叫做反向并联。因此，从电路功能上可以把它等效成图3(c)，也就是说，一个双向晶闸管在电路中的作用是和两只普通晶闸管反向并联起来等效的。这也正是双向晶闸管为什么会有双向控制导通特性的根本原因。双向晶闸管不象普通晶闸管那样，必须在阳极和阴极之间加上正向电压，管子才能导通。对双向晶闸管来说，无所谓阳极和阴极。它的任何一个主电极，对图3(b)中的两个晶闸管管子来讲，对一个管子是阳极，对另一个管子就是阴极，反过来也一样。因此，双向晶闸管无论主电极加上的是正向或是反向电压，它都能被触发导通。不*如此，双向晶闸管还有一个重要的特点，这就是：不管触发信号的极性如何，也就是不管所加的触发信号电压UG对T1是正向还是反向，双向晶闸管都能被触发导通。双向晶闸管的这个特点是普通晶闸管所没有的。快速晶闸管普通晶闸管不能在较高的频率下工作。因为器件的导通或关断需要一定时间，同时阳极电压上升速度太快时，会使元件误导通；阳极电流上升速度太快时，会烧毁元件。有的三个腿一般长，从左至右，依次是阴极、阳极和门极。上海晶闸管模块联系人

晶闸管按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管三种类型。上海晶闸管模块联系人

故晶闸管的阳极电流Ia≈Ic0晶闸管处于正向阻断状态。当晶闸管在正向阳极电压下，从门极G流入电流Ig，由于足够大的Ig流经NPN管的发射结，从而提高其电流放大系数a2，产生足够大的极电极电流Ic2流过PNP管的发射结，并提高了PNP管的电流放大系数a1，产生更大的极电极电流Ic1流经NPN管的发射结。这样强烈的正反馈过程迅速进行。从图3，当a1和a2随发射极电流增加而（a1+a2）≈1时，式（1—1）中的分母1-（a1+a2）≈0，因此提高了晶闸管的阳极电流Ia.这时，流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定。晶闸管已处于正向导通状态。式（1—1）中，在晶闸管导通后，1-（a1+a2）≈0，即使此时门极电流Ig=0，晶闸管仍能保持原来的阳极电流Ia而继续导通。晶闸管在导通后，门极已失去作用。在晶闸管导通后，如果不断的减小电源电压或增大回路电阻，使阳极电流Ia减小到维持电流IH以下时，由于a1和a1迅速下降，当1-（a1+a2）≈0时，晶闸管恢复阻断状态。特性特性曲线晶闸管的阳极电压与阳极电流的关系，称为晶闸管的伏安特性，如图所示。晶闸管的阳极与阴极间加上正向电压时，在晶闸管控制极开路(Ig=0)情况下，开始元件中有很小的电流(称为正向漏电流)流过。上海晶闸管模块联系人

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