反向阻断晶闸管

介绍

快速晶闸管是一个PNPN四层三端器件，其符号与普通晶闸管(见逆阻晶闸管)一样，它不仅要有良好的静态特性，尤其要有良好的动态特性。快速晶闸管的动态参数要求为开通速度和导通扩展速度快，反向恢复电荷少,关断时间短，通态电流临界上升率(dI/dt)及断态电压临界上升率(dV/dt)高。通态电流临界上升率是在规定条件下，器件从断态转入通态时，对晶闸管不产生有害影响的最大通态电流上升率;断态电压临界上升率是在规定条件下，器件从断态不致转向通态的最大断态电压上升率。快速晶闸管在额定频率内其额定电流不随频率的增加而下降或下降很少。而普通晶闸管在400Hz以上时，因开关损耗随频率的提高而增大，并且在总损耗中所占比重也增加，所以，其额定电流随频率增加而急速下降。

快速晶闸管的结构和工作原理与普通晶闸管相同，但在设计与制造中采取了特殊措施以减少开关耗散功率。通常采用增加门极-阴极周界长度、减薄基区厚度的办法,增加初始导通面积，提高dI/dt耐量和提高扩展速度;采用阴极短路点、非对称结构、掺金、铂或用电子、快中子辐照技术等办法降低少子寿命，提高dV/dt耐量,降低关断时间。80年代，快速晶闸管已做到通态平均电流1000A，耐压2500V，关断时间30微秒。

一种对工作频率有明确标定的快速晶闸管则称为高频晶闸管(中国型号为KG)。例如KG50(20kHz),表示该高频管的标称工作频率为20kHz，通态平均电流为50A(20kHz下正弦半波平均电流值)。80年代中期,中国已能生产KG100(20kHz)和KG200(10kHz)，耐压为1~1.2kV的高频晶闸管。

快速晶闸管采取的特殊措施，在一定程度上降低了静态特性(如升高了通态压降)，故限制了它直接工作于更高频率的大功率电子设备。为满足更高频率下工作对晶闸管提出的特殊要求，开发了门极辅助关断晶闸管、可关断晶闸管等。