2021年晶闸管的导通条件是什么

1.晶闸管的导通条件是什么？导通后流过晶闸管的电流由什么决定？负载上电压即是什么？晶闸管的关断条件是什么？

欧阳光明（2021.03.07）

答：当晶闸管接受正向电压且在门极有触发电流时晶闸管才干导通；导通后流过晶闸管的电流由电源和负载决定；负载上电压即是电源电压；当晶闸管接受反向电压或者流过晶闸管的电流为零时，晶闸管关断。

2.晶闸管的主要参数有那些？

答：晶闸管的主要参数有：

断态重复峰值电压

U：在门极断路而结温为额定值时，允许

DRM

重复加在器件上的正向峰值电压。

反向重复峰值电压

U：在门极断路而结温为额定值时，允许

RRM

重复加在器件上的反向峰值电压。

通态（峰值）电压

U：这是晶闸管通以某一规定倍数的额定通

TM

态平均电流时的瞬态峰值电压。

通态平均电流

I：稳定结温不超出额定结温时允许流过的最

T AV

()

年夜工频正弦半波电流的平均值。

维持电流

I：使晶闸管维持导通所必须的最小电流。

H

擎住电流

I：晶闸管刚从断态转入通态并移除出发信号后，能

L

维持导通所需的最小电流。

浪涌电流

I：指由于电路异常情况引起的使结温超出额定结温

TSM

的不成重复性最年夜正向电流。

还有静态参数：开通时间

t、关断时间q t、断态电压临界上升率

gt

/

du dt和通态电流临界上升率/di dt。

3. 什么叫全控型器件？

答：通过控制信号既可控制其导通，又可控制其关断的电力电子器件称为全控型器件。

4.工作在开关状态的电力电子器件的主要损耗有哪些？如何减小？答：主要有导通时通态损耗、阻断时断态损耗和静态开关损耗，还有基极驱动功率损耗、截止功率损耗。降低开关频率、降低饱和导通压降、减小开通和关断时间、增加缓冲电路、加散热器冷却，均可减小损耗。

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1. 使晶闸管导通的条件是什么？

答：拜见上面第一题。

2.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才干使晶闸管由导通变成关

断？

答：晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不管门极出发信号是否还存在，晶闸管都坚持导通，只需坚持阳极电流在维持电流以上；但如果利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，则晶闸管关断。

5. GTO 和普通晶闸管同为PNP 结构，为什么GTO 能够自关断，而普通晶闸管不克不及？

答：GTO 为门极可关断晶闸管，是晶闸管的一种派生器件，可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断。GTO 和普通晶闸管一样，是PNPN 四层半导体结构，外部也是引出三个极，可是与普通晶闸管不合，GTO 是一种多元的功率集成器件，内部包含数十个甚至数百个共阳极的小GTO 元，这些GTO 元的阴极和门极则在器件内部并联在一起，这种特殊结构就是为了便于实现门极控制关断而设计的；在设计器件时使2α较年夜，这样晶体管V 2控制灵敏，使得GTO 易

于关断；并且使得12αα+更接近于1，这样使GTO 导通时饱和水平不

深，从而为门极控制关断提供了条件。所述1α、2α辨别为GTO 内部

两等效晶体管的电流增益。

6．如何避免电力MOSFET 因静电感应引起的损坏？

答：电力MOSFET 管的栅极绝缘层很薄弱，容易被击穿而损坏，MOSFET 的输入电容低于泄露电容，当栅极开路时极容易受静电干扰而充上超出正负20V 的击穿电压，所以应当避免MOSFET 因静电感应而引起损坏：

1、一般不必时将其三个电极短接；

2、装配时人体、工作台、电烙铁必须接地，测试时所有的仪器外壳必须接地；

3、电路中，栅，源极之间常并联齐纳二极管避免电压过高；

4、漏、源极间也要采取缓冲电路等办法吸收电压。

7.IGBT 、GTR 、GTO 和电力MOSFET 的驱动电路各有什么特点？

答：GTO ：是双极型电流驱动型器件，对触发脉冲前沿的幅值和陡度要求高；整个触发过程中加正门极电流；关断需加负门极电流，对其幅值和陡度的要求更高；关断后门极前往负偏压。

GTR ：是双极型电流驱动型器件，使GTR 导通的基极电流应使其处于准饱和导通状态，使之不进入放年夜区和深度饱和区；关断GTR 时，施加一定的负基极电流有利于减小关断损耗；关断后应在基射极之间施加一定幅值负偏压。

IGBT ：是电压驱动型器件，驱动电路要有较小输出电阻，栅极驱动电压脉冲的上升率和下降率要充分年夜 , 以减小开通和关断损耗；IGBT 导通后 , 栅极驱动电路提供给 IGBT 的驱动电压和电流要具有足够的幅值维持 IGBT 处于饱和状态；关断时施加一定幅值的负驱动电压；关断后门极施加负偏压。

MOSFET ：是电压驱动型器件，驱动电路要有较小输出电阻；触发脉冲要具有足够快的上升和下降速度；开通时以低电阻为栅极电容充电，关断时为栅极提供低电阻放电回路，以提高功率MOSFET 的开关速度；为了使电力MOSFET 可靠触发导通，触发脉冲电压应高于管子的开启电压；关断时施加一定幅值的负驱动电压；关断后门极施加负偏压。

8.全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？试阐发RCD 缓冲电路中各原件的作用。

答：缓冲电路又称为吸收电路，其作用是抑制电力电子器件的内因过压、/du dt 或者过流、/di dt ，减小器件的开关损耗。

参看课本P39图138： V 开通时，Cs 通过Rs 向V 放电，使C i 先上

一个台阶，以后因有Li，C i上升速度减慢；V关断时，负载电流通

du dt和过电压。

过VDs向Cs分流，减轻了V的承担，抑制了/

9.试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。

答：GTR和GTO 是双极型电流驱动器件，通流能力强，但开关速度较低，所需的驱动功率年夜，驱动电路庞杂；电力MOSFET是单极型电压驱动器件，开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动电路功率小并且驱动电路简单；IGBT综合了GTR和MOSFET 的优点，开关速度高，开关损耗小，输入阻抗高热稳定性好，所需驱动电路功率小并且驱动电路简单，但IGBT开关速度略低于电力MOSFET。