晶闸管的伏安特性和主要参数

1. 晶闸管的伏安特性

晶闸管的伏安特性

　　晶闸管阳极A与阴极K之间的电压与晶闸管阳极电流之间关系称为晶闸管伏安特性,如图1所所示。正向特性位于第一象限,反向特性位于第三象限。

　　图1：晶闸管伏安特性参数示意图

　　(1) 反向特性

　　当门极G开路,阳极加上反向电压时(见图2),J2结正偏,但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流,当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后,同时J3结也击穿,电流迅速增加,如图2的特性曲线OR段开始弯曲,弯曲处的电压URO称为“反向转折电压”。此后,晶闸管会发生永久性反向击穿。

　　图2：阳极加反向电压

　　图3：阳极加正向电压

　　(2) 正向特性

　　当门极G开路,阳极A加上正向电压时(见图3),J1、J3结正偏,但J2结反偏,这与普通PN结的反向特性相似,也只能流过很小电流,这叫正向阻断状态,当电压增加,如图2的特性曲线OA段开始弯曲,弯曲处的电压UBO称为“正向转折电压”。

　　由于电压升高到J2结的雪崩击穿电压后,J2结发生雪崩倍增效应,在结区产生大量的电子和空穴,电子进入N1区,空穴进入P2区。进入N1区的电子与由P1区通过J1结注入N1区的空穴复合。同样,进入P2区的空穴与由N2区通过J3结注入P2区的电子复合，雪崩击穿后，进入N1区的电子与进入P2区的空穴各自不能全部复合掉。这样，在N1区就有电子积累，在P2区就有空穴积累，结果使P2区的电位升高，N1区的电位下降，J2结变成正偏，只要电流稍有增加,电压便迅速下降，出现所谓负阻特性，见图2中的虚线AB段。这时J1、J2、J3三个结均处于正偏，晶闸管便进入正向导电状态--通态,此时，它的特性与普通的PN结正向特性相似，如图2的BC段。

　　(3) 触发导通

　　在门极G上加入正向电压时(如图4所示),因J3正偏,P2区的空穴进入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。在晶闸管的内部正反馈作用(如图2)的基础上,加上IGT的作用,使晶闸管提前导通,导致图2中的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。

　　图4：阳极和门极均加正向电压

　　2. 晶闸管的主要参数

　　(1)断态重复峰值电压UDRM

　　门极开路,重复率为每秒50次,每次持续时间不大于10ms的断态最大脉冲电压,UDRM=90%UDSM,UDSM为断态不重复峰值电压。UDSM应比UBO小,所留的裕量由生产厂家决定。

　　(2)反向重复峰值电压URRM

　　其定义同UDRM相似,URRM=90%URSM,URSM为反向不重复峰值电压。

　　(3)额定电压

　　选UDRM和URRM中较小的值作为额定电压,选用时额定电压应为正常工作峰值电压的2～3倍,应能承受经常出现的过电压。