逆阻晶閘管簡介

材料

逆阻晶閘管以單晶硅為基本材料，采用PNPN四層三端結(jié)構(gòu)(圖1), 有3個PN結(jié)，3個引出電極,分別用陽極A、陰極K、門極G表示，其符號見圖2，穩(wěn)態(tài)伏安特性 見圖3。

逆阻晶閘管在一定條件下象二極管一樣，具有單向?qū)щ娞匦裕娏骺蓮年枠O流向陰極;但又不同于二極管，它還具 有正向?qū)ǖ目煽靥匦?。即?dāng)元件陽極加上正向電壓后，元件還不能導(dǎo)通，仍呈正向阻斷狀態(tài)。必須同時在門極與陰極之間加上一定的正向門極電壓，使得有足夠的門極電流流過，才能象二極管一樣正向?qū)щ?。所以，門極對元件能否正向?qū)ㄆ鹂刂谱饔?。逆阻晶閘管一經(jīng)導(dǎo)通，門極對它就失去控制作用，即門極不能控制通態(tài)電流的大小，也不能使它關(guān)斷，要使已經(jīng)導(dǎo)通的逆阻晶閘管恢復(fù)阻斷,必須在陽極和陰極間加反向電壓,使陽極電流小于元件的維持電流，甚至使陽極電流暫時反向，如二極管恢復(fù)阻斷時的反向電流一樣。如果僅使陽極電流自然減小到維持電流以下而不反向，則過剩載流子將靠復(fù)合逐漸消失。這種方法恢復(fù)阻斷時間較長，僅能用于工作頻率較低的場合。

逆阻晶閘管通常用擴散-合金法或全擴散法制造,以形成PNPN四層結(jié)構(gòu)，然后制作歐姆接觸引出電極，并密封于陶瓷管殼內(nèi)，最后裝上散熱器。80年代，已出現(xiàn)了3500A/6500V和4000A/5000 V這樣的大容量逆阻晶閘管。

可以在 400Hz以上頻率工作的晶閘管。視電流容量大小，其開通時間為4~8微秒，關(guān)斷時間為10~60微秒。主要用于較高頻率的整流、斬波、逆變和變頻電路。

快速晶閘管是一個PNPN四層三端器件，其符號與普通晶閘管(見逆阻晶閘管)一樣，它不僅要有良好的靜態(tài)特性，尤其要有良好的動態(tài)特性?？焖倬чl管的動態(tài)參數(shù)要求為開通速度和導(dǎo)通擴展速度快，反向恢復(fù)電荷少,關(guān)斷時間短，通態(tài)電流臨界上升率(dI/dt)及斷態(tài)電壓臨界上升率 (dV/dt)高。通態(tài)電流臨界上升率是在規(guī)定條件下，器件從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)時，對晶閘管不產(chǎn)生有害影響的最大通態(tài)電流上升率;斷態(tài)電壓臨界上升率是在規(guī)定條件下，器件從斷態(tài)不致轉(zhuǎn)向通態(tài)的最大斷態(tài)電壓上升率。快速晶閘管在額定頻率內(nèi)其額定電流不隨頻率的增加而下降或下降很少。而普通晶閘管在 400Hz以上時，因開關(guān)損耗隨頻率的提高而增大，并且在總損耗中所占比重也增加，所以，其額定電流隨頻率增加而急速下降。