1、晶閘管有那些派生器件,并寫出他們的關(guān)斷條件。1、 晶閘管按其關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式可分為： 快速晶閘管、雙向晶閘管 、 逆導(dǎo)晶閘管 、光控晶閘管、門極可關(guān)斷晶閘管導(dǎo)通與關(guān)斷條件，晶閘管派生器件有：快速晶閘管；雙向晶閘管；逆導(dǎo)晶閘管；光控晶閘管；門極可關(guān)斷晶閘管1. 快速晶閘管可以在 400Hz以上頻率工作的晶閘管。視電流容量大小，其開通時(shí)間為48µs，關(guān)斷時(shí)間為1060µs。主要用于較高頻率的整流、斬波、逆變和變頻電路。導(dǎo)通條件：陽極加正電壓、陰極加負(fù)電壓、門極和陰極之間加正向觸發(fā)電壓關(guān)斷條件：在陽極和陰極之間加上反向電壓。2. 雙向晶閘管 雙向晶閘雙向晶閘管工作原理:雙向可

2、控硅具有兩個(gè)方向輪流導(dǎo)通、關(guān)斷的特性。雙向可控硅實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)反并聯(lián)的單向可控硅，是由NPNPN五層半導(dǎo)體形成四個(gè)PN結(jié)構(gòu)成、有三個(gè)電極的半導(dǎo)體器件。主電極的構(gòu)造是對(duì)稱的（都從N層引出），它的電極不像單向可控硅那樣分別叫陽極和陰極，把與控制極相近的叫做第一電極A1，另一個(gè)叫做第二電極A2。雙向可控硅的主要缺點(diǎn)是承受電壓上升率的能力較低。這是雙向可控硅在一個(gè)方向?qū)ńY(jié)束時(shí)，硅片在各層中的載流子還沒有回到截止的，采取相應(yīng)的保護(hù)措施。雙向可控硅元件主要用于交流控制電路，如溫度控制、燈光控制、防爆交流開關(guān)以及直流電機(jī)調(diào)速和換向等電路。導(dǎo)通條件：陽極和陰極之間加正電壓或反電壓、在門極上加觸發(fā)電壓不管正或者

3、負(fù)都能把雙向晶閘管導(dǎo)通。關(guān)斷條件：陽極和陰極的電流小于維持電流3. 逆導(dǎo)晶閘管 逆導(dǎo)晶閘管是將晶閘管和整流管制作在同一管芯上的集成元件. RCT(Reverse-Conducting Thyristir)亦稱反向?qū)ňчl管，是一種對(duì)負(fù)陽極電壓沒有開關(guān)作用，反向時(shí)能通過大電流的晶閘管。其特 逆導(dǎo)晶閘管點(diǎn)是在晶閘管的陽極與陰極之間反向并聯(lián)一只二極管，使陽極與陰極的發(fā)射結(jié)均呈短路狀態(tài)。由于這種特殊電路結(jié)構(gòu)，使之具有耐高壓、耐高溫、關(guān)斷時(shí)間短、通態(tài)電壓低等優(yōu)良性能。例如，逆導(dǎo)晶閘管的關(guān)斷時(shí)間僅幾微秒，工作頻率達(dá)幾十千赫，優(yōu)于快速晶閘管（FSCR）。該器件適用于開關(guān)電源、UPS不間斷電源中，一只RCT即

4、可代替晶閘管和續(xù)流二極管各一只，不僅使用方便，而且能簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。 逆導(dǎo)晶閘管是一個(gè)反向?qū)ǖ木чl管，是由晶閘管個(gè)二極管反并聯(lián)構(gòu)成的A-K不能導(dǎo)通。導(dǎo)通條件：陽極加正電壓、陰極加負(fù)電壓、門極和陰極之間加正向觸發(fā)電壓然后承受反向電壓就導(dǎo)通關(guān)斷條件：陽極和陰極的電流小于維持電流4光控晶閘管導(dǎo)通條件：陽極加正電壓、陰極加負(fù)電壓還有光亮度達(dá)到能使二極管漏電流增加此電流成為門極觸發(fā)電流使晶閘管開通。關(guān)斷條件：加在陽極和陰極之間的電壓為零或反光控晶閘管的特性 為了使光控晶閘管能在微弱的光照下觸發(fā)導(dǎo)通，因此必須使光控晶閘管在極小的控制電流下能可靠地導(dǎo)通。這樣光控晶閘管受到了高溫和耐壓的限制，在目前的條件下，

5、不可能與普通晶閘管一樣做成大功率的。光控晶閘管除了觸發(fā)信號(hào)不同以外，其它特性基本與普通晶閘管是相同的，因此在使用時(shí)可按照普通晶閘管選擇，只要注意它是光控這個(gè)特點(diǎn)就行了。 光控晶閘管對(duì)光源的波長(zhǎng)有一定的要求，即有選擇性。波長(zhǎng)在0.80.9um的紅外線及波長(zhǎng)在1um左右的激光，都是光控晶閘管較為理想的光源。5門極可關(guān)斷晶閘管     導(dǎo)通條件：在陽極和陰極之間加正向電壓，門極與陰極間加正觸發(fā)信號(hào)。關(guān)斷條件：門極與陰極間加負(fù)信號(hào)。1.3  可關(guān)斷晶閘管 可關(guān)斷晶閘管GTO(Gate Turn-Off Thyristor),可用門極信號(hào)控制其

6、關(guān)斷. 目前,GTO的容量水平達(dá)6000A/6000V,頻率為1kHZ.   可關(guān)斷晶閘管的結(jié)構(gòu)和工作原理 1. 可關(guān)斷晶閘管的結(jié)構(gòu) GTO的內(nèi)部包含著數(shù)百個(gè)共陽極的小GTO元,它們的門極和陰極分別并聯(lián)在一起,這是為了便于實(shí)現(xiàn)門極控制關(guān)斷所采取的特殊設(shè)計(jì). 可關(guān)斷晶閘管的結(jié)構(gòu)、等效電路和符號(hào) 2. 可關(guān)斷晶閘管的工作原理 (1) 開通過程 GTO也可等效成兩個(gè)晶體管P1N1P2和N1P2N2互連,GTO與晶閘管最大區(qū)別就是導(dǎo)通后回路增益1+2數(shù)值不同.晶閘管的回路增益1+2常為1.15左右,而GTO的1+2非常接近1.因而GTO處于臨界飽和狀態(tài).這為門極負(fù)脈沖關(guān)斷陽極電流提

7、供有利條件. (2) 關(guān)斷過程 當(dāng)GTO已處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),對(duì)門極加負(fù)的關(guān)斷脈沖,形成-IG,相當(dāng)于將IC1的電流抽出,使晶體管N1P2N2的基極電流減小,使IC2和IK隨之減小,IC2減小又使IA和IC1減小,這是一個(gè)正反饋過程.當(dāng)IC2和IC1的減小使1+2<1時(shí),等效晶體管N1P2N2和P1N1P2退出飽和,GTO不滿足維持導(dǎo)通條件,陽極電流下降到零而關(guān)斷. GTO關(guān)斷時(shí),隨著陽極電流的下降,陽極電壓逐步上升,因而關(guān)斷時(shí)的瞬時(shí)功耗較大,在電感負(fù)載條件下,陽極電流與陽極電壓有可能同時(shí)出現(xiàn)最大值,此時(shí)的瞬時(shí)關(guān)斷功耗尤為突出. 由于GTO處于臨界飽和狀態(tài),用抽走陽極電流的方法破壞臨界飽和狀

8、態(tài),能使器件關(guān)斷.而晶閘管導(dǎo)通之后,處于深度飽和狀態(tài),用抽走陽極電流的方法不能使其關(guān)斷.   可關(guān)斷晶閘管的特性和主要參數(shù) (1) GTO的陽極伏安特性 (2) GTO的開通特性   開通時(shí)間ton由延遲時(shí)間td和上升時(shí)間tr組成, (3) GTO的關(guān)斷特性 GTO的關(guān)斷過程有三個(gè)不同的時(shí)間,即存儲(chǔ)時(shí)間ts、下降時(shí)間tf及尾部時(shí)間tt. 存儲(chǔ)時(shí)間ts :對(duì)應(yīng)著從關(guān)斷過程開始,到陽極電流開始下降到90%IA為止的一段時(shí)間間隔. 下降時(shí)間tf :對(duì)應(yīng)著陽極電流迅速下降,陽極電壓不斷上升和門極反電壓開始建立的過程. 尾部時(shí)間tt :則是指從陽極電流降到極小值時(shí)

9、開始,直到最終達(dá)到維持電流為止的時(shí)間. GTO的關(guān)斷特性 GTO關(guān)斷時(shí)間的大部分功率損耗出現(xiàn)在尾部時(shí)間,在相同的關(guān)斷條件下,不同型號(hào)GTO相應(yīng)的尾部電流起始值和尾部電流的持續(xù)時(shí)間均不同.在存儲(chǔ)時(shí)間內(nèi),過大的門極反向關(guān)斷電流上升率會(huì)使尾部時(shí)間加長(zhǎng).此外,過高的du/dt會(huì)使GTO因瞬時(shí)功耗過大而在尾部時(shí)間內(nèi)損壞管子.因此必須設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)木彌_電路. 2. 可關(guān)斷晶閘管的主要參數(shù) GTO有許多參數(shù)與晶閘管相同,這里只介紹一些與晶閘管不同的參數(shù). (1) 最大可關(guān)斷陽極電流IATO 電流過大時(shí)1+2稍大于1的條件可能被破壞,使器件飽和程度加深,導(dǎo)致門極關(guān)斷失敗. offb(2) 關(guān)斷增益 off通常只有5左右.boff為最大可關(guān)斷陽極電流IATO與門極負(fù)電流最大值IgM之比bGTO的關(guān)斷增益