快速晶闸管快速开关晶闸管
晶闸管可以在400Hz以上的频率工作。
根据电流容量，导通时间为4到8微秒，关断时间为10到60微秒。
主要用于高频整流，斩波，变频和变频电路。
快速晶闸管是PNPN四层三端器件。
其符号与普通晶闸管的符号相同（参见反向晶闸管）。
它必须具有良好的静态特性，尤其是良好的动态特性。
快速晶闸管的动态参数是快速导通速度和导通膨胀速度，低反向恢复电荷，短关断时间，导通电流临界上升率（dI / dt）和关断状态临界上升率电压（dV / dt）。
高。
导通状态电流上升速率的临界状态是在特定条件下器件从截止状态转换到导通状态时不会对晶闸管产生不利影响的最大导通状态电流上升速率。
关断状态电压的临界上升速率在特定条件下，器件是关断状态不转为导通状态的最大关断状态电压上升速率。
额定频率下快速晶闸管的额定电流不随频率的增加而减小或减小。
当普通晶闸管高于400Hz时，开关损耗随频率的增加而增加，总损耗的比例也增加。
因此，额定电流随频率的增加而迅速降低。
快速晶闸管的结构和工作原理与普通晶闸管相同，但在设计和制造上采取了特殊措施，以降低开关的功耗。
通常采用增加栅极 - 阴极周长和减小基极厚度的方法来增加初始导电面积，增加dI / dt容差，提高扩展速度;采用阴极短路点，不对称结构，掺杂金，铂或电子，快中子辐照技术等方法，减少少数民族寿命，提高dV / dt耐受性，减少关机时间。
在20世纪80年代，快速晶闸管实现了1000A的通态平均电流，2,500V的耐受电压和30微秒的关断时间。
具有明确工作频率校准的快速晶闸管称为高频晶闸管（中国型号为KG）。
例如，KG50（20 kHz）表示高频管的标称工作频率为20 kHz，导通状态平均电流为50 A（20 kHz时的正弦半波平均电流值）。
在20世纪80年代中期，中国能够生产KG100（20 kHz）和KG200（10 kHz）的高频晶闸管，并承受1至1.2 kV的电压。
快速晶闸管采取的特殊措施在一定程度上降低了静态特性（如增加导通电压降），从而限制了其对高频大功率电子器件的直接操作。
为了满足更高频率下晶闸管工作的特殊要求，开发了栅极辅助关断晶闸管和关断晶闸管。
在晶闸管T的工作过程中，其阳极A和阴极K与电源和负载连接，形成晶闸管的主电路，晶闸管的栅极G和阴极K与器件连接。
控制晶闸管以形成晶闸管的控制电路。
晶闸管工作条件：1。
当晶闸管受到反向阳极电压时，无论栅极电压和电压如何，晶闸管都会截止。
2.当晶闸管受到正向阳极电压时，仅当栅极受到正向电压时，晶闸管才导通。
3.当晶闸管导通时，只要存在一定的正阳极电压，无论栅极电压如何，晶闸管都保持导通，也就是说，在晶闸管导通后，栅极会失效。
4.当晶闸管导通时，晶闸管在主电路电压（或电流）降至接近零时关闭。
从晶闸管的内部分析来看：晶闸管是一个四层三端器件，具有三个PN结J1，J2和J3。
中间的NP可以分为两部分，形成PNP晶体管和NPN晶体管。
复合管图2当晶闸管受到正阳极电压时，为了使晶闸管导通铜，必须防止受到反向电压的PN结J2阻塞。
图2中每个晶体管的集电极电流是另一个晶体管的基极电流。
因此，当两个相互复杂的晶体管电路具有足够的栅极电流Ig流入时，形成强正反馈，导致两个晶体管饱和并且晶体管饱和。
设PNP和NPN的集电极电流对应Ic1和Ic2;发射极电流应为Ia和Ik;电流放大系数应为a1 = Ic1 / Ia和a2 = Ic2 / Ik，设置为反转J2结。
漏电流为Ic0，晶闸管的阳极电流等于集电极电流和两个管的漏电流之和：Ia = Ic1 + Ic2 + Ic0或Ia = a1Ia + a2Ik + Ic0如果栅极电流为Ig，晶闸管阴极电流为Ik = Ia + Ig可用于获得晶闸管阳极电流：I =（Ic0 + Iga2）/（1-（a1 + a2））（1-1）硅PNP管和硅NPN管对应的电流放大系数a1和A2随着其发射极电流的变化而突然变化，如图3所示。
当晶闸管受到正向阳极电压且栅极未经受电压时，Ig = 0，（a1 + a2）在等式（1-1）中，晶闸管阳极电流Ia≈Ic0是闭合的。
积极阻止状态。
当晶闸管处于正向阳极电压时，电流Ig从栅极G流出，并且由于Ig流过NPN管的发射极结，所以起点放大因子a2增加，并且足够大的电极电流Ic2流动通过PNP管。
PNP管的发射极结和电流放大系数a1增加，导致流过NPN管的发射极结的较大的极电极电流Ic1。
这种强烈的积极反馈过程迅速进行。
从图3中，当a1和a2随发射极电流增加并且（a1 + a2）≈1时，等式（1-1）中的分母1-（a1 + a2）≈0增加了晶闸管的阳极电流Ia。
此时，流过晶闸管的电流完全由主电路的电压和回路电阻决定。
晶闸管已经处于正向导通状态。
在等式（1-1）中，在晶闸管导通后，1-（a1 + a2）≈0，即使此时栅极电流Ig = 0，晶闸管也可以保持原始阳极电流Ia并继续进行。
在晶闸管导通后，栅极失去了功能。
晶闸管导通后，如果电源电压持续降低或环路电阻增加，阳极电流Ia降至维持电流IH以下，则a1和a1迅速减小，1（a1 + a2）≈ 0晶闸管恢复阻断状态。
