专利名称：高断开控制极增益gto晶闸管的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及高断开控制极增益GTO晶闸管。具体来说，本发明是有关作为用于高性能功率控制的半导体开关器件的高断开控制极增益GTO晶闸管。
众所周知，晶闸管在结晶上具有导通和绝缘的双稳定状态。该晶闸管高速地通、断电流，是任意变换电压、电流、频率的开关器件，成为功率电子设备的最大发明。
然而，已有的晶闸管虽然易于接通，但是缺点是只要不断开外部的主电流就无法关闭。
因此，为了克服上述缺点所研究出的是GTO晶闸管。要使该GTO晶闸管用来自第3电极，即控制极的驱动电流可断开。然而，对于该GTO来说，一个多年未能解决的课题是驱动功率大、断开困难;另一个难题是晶闸管不适合高速动作。
鉴于上述情况，本发明目的克服已有的晶闸管、GTO晶闸管的缺点、提供作为高性能开关器件的新的结构形成的GTO晶闸管。
即在本发明，提供由开关器件组成的GTO晶闸管，其特征在于2个晶体管的基极和集电极相互连接，其中一个晶体管的基极电流通路，在分路位置上有二极管、并且具有基极电阻。
并且进一步在本发明提供了由开关元件组成的GTO晶闸管，其特征在于处于反相达林顿连接的晶体管的初级晶体管基极被连接到控制晶体管的集电极，初级晶体管的集电极通过基极电阻连接到控制晶体管的基极，并且控制晶体管的发射极连接在成为未级的主晶体管上。
总之，本发明所提供的与过去结构不同的上述2个型号(Ⅰ型和Ⅱ型)的高断开控制极增益GTO晶闸管，可消除已有晶闸管的缺点。
图1是本发明的高断开控制极增益GTO晶闸管Ⅰ型的基本电路;
图2是本发明的高断开控制极增益GTO晶闸管Ⅱ型的基本电路。
参照附图，对有关本发明的高断开控制极增益GTO晶闸管进一步作详细说明。
首先，晶闸管虽然是等效于2个晶体管的组合，但在本发明的GTO晶闸管Ⅰ型，如图1所示，被分成负担大电流的主晶体管(1)和小的控制晶体管(2)。然后，利用成为主电流分路的二极管(3)减轻控制晶体管(2)的电流负担，其基极电流比主电流要小得多，仅仅是两个晶体管(1)(2)的电流放大率之积的倒数倍。该小电流在控制极(7)吸收，使器件断开。而且利用基极电流很小这一点，在不破坏电压平衡的条件下可加入适宜的基极电阻(4)。该电阻限制在即将断开前的主电流流入控制极。因此，用小的断开控制极电流形成反向偏置，使控制晶体管(2)达到断开状态。
其次本发明的GTO晶闸管Ⅱ型由3个以上晶体管组成。即如图2所示，连接负担主电流的主晶体管(1)、负担小电流的初级晶体管(2)、负担微电流的控制晶体管(8)。然后，使得在初级晶体管(2)上流过主晶体管(1)的基极电流，在控制晶体管(8)上流过初级晶体管(2)的基极电流。从而控制晶体管(8)基极电流比主电流小儿个数量级小。
上述内部晶体管的隔离在空间或高电阻部分进行，或由单个零件构成。所使用的晶体管是以基极电流导通的双向工作的器件。即断开状态借助pn结的耗尽层，而导通状态由第3电极的注入载流子维持。BJT和HBT及正常断开BSIT等的晶体管相当于有上述工作基理的器件。当然，以微电阻采用电压平衡，也可使各种型式混用。这些晶体管虽然不能控制基极电流放大率倍数的电流，但利用本发明的连接，但只要用瞬时微小电流就可作到导通、断开。
另外，如缩短连接线，即成为单片型及组件型。
在已有的型式，从等效的2个晶体管中的一个流出的主电流又全部流入对方。即两个晶体管放大率之积为1。因此，已有的型式的晶闸管放大率低，即是说决不会脱离低速饱和区域工作。另一方面，在本发明，内部晶体管的工作区域可任意给定。利用本发明的结构，开始可在高速有源区域工作。另外即使是基极电阻(4)是自然产生的微小电阻的情况，本发明的器件比起已有型式也还是在高速工作区域。
若要说明有关本发明的高断开控制极增益GTO晶闸管的作用，可概括如下。
就是说断开增益值大体与理论值和整个晶体管电流放大率的积一致。因此，若用达林顿型式或反相达林顿型式连接的晶体管置换晶体管的一部分，那么断开控制极增益又提高了。并且，其值之高可开关控制极电流的1000～1000000倍。
即使控制极电流极小，且电压为“零”V(用电阻短接)，也能实施断开。即导通状态的基极和发射极间电压可使自己断开。
并且所有晶体管的放大率仅调整基极电阻(4)的值即可大体作出适当的给定值。
而且高断开增益和高速工作不是折衷选择，而是同时实现。
导通特征与普通的一样，如必要，可通过发射极短接电阻来调整。
下面通过实施例，更详细地说明本发明。
实施例1图1中，虽然是互补的，但主晶体管(1)选用2SA1265，副晶体管(2)选用2SC2660，基极电阻(4)的值为10～700Ω。若该值大，则电压损耗增加;若小，则断开控制极增益下降。断开控制极电路连接到控制极(7)，在控制晶体管(2)的基极和发射极之间施加反向电流。在主电流5A的导通状态的电压损耗小至1.4V。断开的下降时间约0.5μsec，最小控制极断开电压为0V，断开控制极增益是1000～20000。
实施例2图2虽然是互补的，但主晶体管(1)选用2SA1265，初级晶体管(2)选用2SC2238，控制晶体管(8)选用2SA968B，基极电阻(4)为5KΩ～60KΩ。相应即使断开控制极电路的电阻值提高到同样程度也可断开。该电阻值给出了断开控制极电流的上限，断开控制极增益成为60000～5000000。在5A的主电流，电压下降为0.9～1.4V。该电路尽管没有用微小电阻调正电位，但也处于实用程度。并且，当在主晶体管(1)的集电极上接入小电阻或二极管，则可在接入的上述元件上分担晶体管的发热。
通过如上详细说明，借助本发明，晶闸管多年存在的问题，即，难以断开和工作速度低同时被解决。本发明的器件用微小信号电流可直接驱动，无需大的驱动装置。因此，比起已有型式GTO，断开控制极电流小儿个数量级。断开控制极电压为零也可。驱动功率是所有半导体器件中最小的。
并且，本发明的器件制造容易，成本低，工作明晰易于设计。用户可用单个器件自行制作。光驱动化和低耐压FET的混合也易。
权利要求
1.一种高断开控制极增益GTO晶闸管，由下述开关器件组成，2个晶体管的基极和集电极相互连接，其一晶体管基极电流电路在分路位置具有二极管，并且还有基极电阻。
2.一种高断开控制极增益GTO晶闸管，由下述开关器件组成，处于反相达林顿连接的晶体管的初级晶体管基极连接到控制晶体管的集电极，初级晶体管集电极通过基极电阻连接到控制晶体管的基极上，并且控制晶体的发射极连接到成为未级的主晶体管上。
全文摘要
一种高断开控制极增益GTO晶闸管，把晶闸管隔离为主晶体管和副晶体管，后者具有成为主电流分路的二极管和基极电阻。作为另一种形式，在二个晶体管构成中加入一个基极电阻。断开控制极增益达到已有形式的10000倍。工作明晰制造容易。成为可用微信号作大直流断开的双向开关器件。
文档编号H03K17/00GK1098829SQ9311812
公开日1995年2月15日 申请日期1993年8月12日 优先权日1993年8月12日
发明者柊原健明 申请人:柊原健明