1.3 派生晶閘管器件

1.3.1 快速晶閘管

快速晶閘管包括所有專為快速應用而設計的晶閘管，有常規的快速晶閘管和工作在更高頻率的高頻晶閘管，可分別應用于400Hz和10kHz以上的斬波或逆變電路中。由于對普通晶閘管的管芯結構和制造工藝進行了改進，快速晶閘管的開關時間以及du/dt和di/dt的耐量都有了明顯改善。從關斷時間來看，普通晶閘管一般為數百微秒，快速晶閘管為數十微秒，而高額晶閘管則為10μs左右。與普通晶閘管相比，高頻晶閘管的不足在于其電壓和電流定額都不易做高。由于工作頻率較高，選擇快速晶閘管和高頻晶閘管的通態平均電流時不能忽略其開關損耗的發熱效應。

1.3.2 雙向晶閘管

雙向晶閘管可以認為是一對反并聯聯結的普通晶閘管的集成，其電氣圖形符號和伏安特性如圖18所示。

圖18 雙向晶閘管的電氣圖形符號和伏安特性

（a）電氣圖形符號；（b）伏安特性

它有兩個主電極T₁和T₂，一個門極G。門極使器件在主電極的正反兩方向均可觸發導通，所以雙向晶閘管在第Ⅰ和第Ⅲ象限有對稱的伏安特性。雙向晶閘管與一對反并聯晶閘管相比是經濟的，而且控制電路比較簡單，所以在交流調壓電路、固態繼電器和交流電動機調速等領域應用較多。由于雙向晶閘管通常用在交流電路中，因此不用平均值而用有效值來表示其額定電流值。

1.3.3 逆導晶閘管

逆導晶閘管是將晶閘管反并聯一個二極管制作在同一管芯上的功率集成器件，這種器件不具有承受反向電壓的能力，一旦承受反向電壓即開通。其電氣圖形符號和伏安特性如圖19所示。與普通晶閘管相比，逆導晶閘管具有正向壓降小、關斷時間短、高溫特性好、額定結溫高等優點，可用于不需要阻斷反向電壓的電路中。逆導晶閘管的額定電流有兩個，一個是晶閘管電流，一個是與之反并聯的二極管的電流。

圖19 逆導晶閘管的電氣圖形符號和伏安特性

（a）電氣圖形符號；（b）伏安特性

1.3.4 光控晶閘管

光控晶閘管又稱光觸發晶閘管，是利用一定波長的光照信號觸發導通的晶閘管，其電氣圖形符號和伏安特性如圖110所示。小功率光控晶閘管只有陽極和陰極兩個端子，大功率光控晶閘管則還帶有光纜，光纜上裝有作為觸發光源的發光二極管或半導體激光器。由于采用光觸發保證了主電路與控制電路之間的絕緣，而且可以避免電磁干擾的影響，因此光控晶閘管目前在高壓大功率的場合，如高壓直流輸電和高壓核聚變裝置中，占據重要的地位。

圖110 光控晶閘管的電氣圖形符號和伏安特性

（a）電氣圖形符號；（b）伏安特性