電力晶體管--GTR的基本特性

一、GTR的基本特性
（1）靜態特性
      1.在共發射極接法時的典型輸出特性分為截止區、放大區和飽和區三個區域。
      2.在電力電子電路中，GTR工作在開關狀態，即工作在截止區或飽和區。
      3.在開關過程中，即在截止區和飽和區之間過渡時，一般要經過放大區。 （2）動態特性
    1.開通過程
      需要經過延遲時間td和上升時間tr，二者之和為開通時間ton。
      增大基極驅動電流ib的幅值并增大dib/dt，可以縮短延遲時間，同時也可以縮短上升時間，從而加快開通過程。
    2.關斷過程
      需要經過儲存時間ts和下降時間tf，二者之和為關斷時間toff。
      減小導通時的飽和深度以減小儲存的載流子，或者增大基極抽取負電流Ib2的幅值和負偏壓，可以縮短儲存時間，從而加快關斷速度。
    3.GTR的開關時間在幾微秒以內，比晶閘管和GTO都短很多。 二、GTR的主要參數
1.電流放大倍數、直流電流增益hFE、集電極與發射極間漏電流Iceo、集電極和發射極間飽和壓降Uces、開通時間ton和關斷時間toff
2.最高工作電壓
 GTR上所加的電壓超過規定值時，就會發生擊穿。
 擊穿電壓不僅和晶體管本身的特性有關，還與外電路的接法有關。
 發射極開路時集電極和基極間的反向擊穿電壓BUcbo
 基極開路時集電極和發射極間的擊穿電壓BUceo
 發射極與基極間用電阻聯接或短路聯接時集電極和發射極間的擊穿電壓BUcer和BUces
 發射結反向偏置時集電極和發射極間的擊穿電壓BUcex
 且存在以下關系：            
實際使用GTR時，為了確保安全，最高工作電壓要比BUceo低得多。
3.集電極最大允許電流IcM
 規定直流電流放大系數hFE下降到規定的1/2~1/3時所對應的Ic。
 實際使用時要留有較大裕量，只能用到IcM的一半或稍多一點。
4.集電極最大耗散功率PcM
 指在最高工作溫度下允許的耗散功率。
 產品說明書中在給出PcM時總是同時給出殼溫TC，間接表示了最高工作溫度。
三、GTR的二次擊穿現象與安全工作區
1.當GTR的集電極電壓升高至擊穿電壓時，集電極電流迅速增大，這種首先出現的擊穿是雪崩擊穿，被稱為一次擊穿。
2.發現一次擊穿發生時如不有效地限制電流，Ic增大到某個臨界點時會突然急劇上升，同時伴隨著電壓的陡然下降，這種現象稱為二次擊穿。
3.出現一次擊穿后，GTR一般不會損壞，二次擊穿常常立即導致器件的永久損壞，或者工作特性明顯衰變，因而對GTR危害極大。    
4.安全工作區（Safe Operating Area——SOA）
將不同基極電流下二次擊穿的臨界點連接起來，就構成了二次擊穿臨界線。
GTR工作時不僅不能超過最高電壓UceM，集電極最大電流IcM和最大耗散功率PcM，也不能超過二次擊穿臨界線。