理论教育 四层三结器件运行原理解析

四层三结器件运行原理解析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:在实际应用,一般将普通的具有双向阻断能力、只能控制正向导通的半控型晶闸管,直接称为晶闸管,或者SCR,而其他类型晶闸管根据它们的功能和特性命名。另外,从本节的分析还可以发现,更多的层和结结构的双极型器件可以拆分成简单结构的晶体管和晶闸管来进行分析。本节以晶闸管和具有关断能力的GTO为对象来说明四层三结器件的运行原理。

四层三结器件运行原理解析

一般地,具有PNPN四层三结结构的器件是晶闸管。严格来说,根据国际电工委员会(IEC)的标准定义,具有3个或者3个以上PN结,其伏安特性至少在一个象限内具有导通和阻断两个稳定状态,并可以在两个状态之间进行切换的电力半导体器件为晶闸管。晶闸管可以分为很多类型,比如内部存在反并联二极管的逆导型晶闸管(RC-Thyristor),电流可双向控制导通的双向晶闸管(TRI-AC),门极关断晶闸管(GTO)和门极换流晶闸管(GCT)等。在实际应用,一般将普通的具有双向阻断能力、只能控制正向导通的半控型晶闸管,直接称为晶闸管,或者SCR(硅控整流器),而其他类型晶闸管根据它们的功能和特性命名。

研究和分析晶闸管(即SCR)的书籍和资料非常多,因为它是生命周期最长的可控电力半导体器件,在现在的超大容量电力电子变换器中仍发挥着不可替代的作用,比如电力系统中直流输电系统(HVDC)中使用的大尺寸SCR,仍没有其他电力半导体器件可以进行替代。

对于电力半导体器件来说,四层三结结构的优点和缺点都很明显,两者都应该得到充分的重视。也存在更多层和结的器件,但器件加工工艺和实际器件控制上都更复杂,所以在此仅分析到四层三结结构器件,更多的层和结器件不做研究。另外,从本节的分析还可以发现,更多的层和结结构的双极型器件可以拆分成简单结构的晶体管和晶闸管来进行分析。(www.daowen.com)

本节以晶闸管和具有关断能力的GTO为对象来说明四层三结器件的运行原理。

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