晶闸管维持电流的研究.pdf

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1、第44卷第3期电力电子技术Vo1．44。No．32010年3月PowerElectronicsMarch2010晶闸管维持电流的研究秦嗣梁，关艳霞，潘福泉(1．宁波明昕微电子股份有限公司，浙江宁波315040；2．沈阳工业大学，辽宁沈阳110178)摘要：从晶闸管的可靠性、晶闸管换向关断时间公式、晶闸管的通态特性、高频晶闸管器件以及晶闸管两次扩散参数匹配等方面论述了研究晶闸管维持电流的意义，推导证明了新的晶闸管维持电流的定量公式，并以研制生产的小功率高频晶闸管为实例，验证了这一公式的正确性，进而对其在应用上的条件及指导意义做了必要说明。

2、关键词：晶闸管；维持电流；关断时间；扩散中图分类号：TN34文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)03—0091—02ResearchonThyristorHoldingCurrentQINSi—liang，GUANYan—xia，PANFu—quan(1．NingboMingxinMicroelectronicsCo．，Ltd．，Ni~s~oo315040，China；2．ShenYangUniversityofTechnology，Shenyang110178，China)Abstract：Theimportance

3、ofthyristorholdingcurrentresearchisdescribedfromitsrelatedswitchtimeformula，itsforwardcharacteristic，highfrequencythyristorandtwodiffusionparametersoptimizationinthethyristormanufacturing，anditsre．1atedquantitativeformulaisderivedandprovedfromthepointofthyristorreliabili

4、ty．Bytestingofsomesmallpowerhighfrequencythyristorswhichhavebeendesigned，theaccuracyofthenewformulaisverified，andthenewformula’Sappli—cationconditionsandinstruetionsareillustrated．Keywords：thyristor；holdingcurrent；switchtime；diffusion1引言晶闸管的维持电流是晶闸管一个重要的特性参一Pln(‘等)(1)增大。

5、，：表明，处于正偏状态的J。结、J3结对数，由于没有一个定量的计算公式。往往只能作定性处于反偏状态的J：结的作用增强，当然器件难于关讨论，故需对它进行进一步的定量研究。晶闸管的维断，即t变大了。上述均表明，H对有很大的影响。持电流依赖于多个晶闸管参数．其中主要包括短基文献【3】和[4】报导了Kurata在1976年对正向通区浓度、宽度以及任何形式的阴极短路点的密度等：态特性的研究，其中特别强调，H的计算。Kurata的反之它又影响了晶闸管的许多其他特性参数研究[51数据表明：基区少子寿命提高一倍，，H会降低2研究晶闸管维持电流的意义两个

6、数量级；然而，当短基区少子寿命保持在高水平维持电流，H是晶闸管通态的一个重要特性参时，长基区寿命再低，也不会有过大的，H，即对于快数，指在无门极信号施加时，器件仍能维持导通状态速(特别是高频)晶闸管，为缩短关断时间，短基区寿的最小阳极电流。图1示出，H定义的示意图。命应当长些，在确保最大允许的通态电压前提下．尽，～一7可降低长基区寿命，而此时的，H仍能保持在合格的UaR，H一／一一一一一J1数值上，这一结论为高频晶闸管的研制指明了方向。l0对于所有具有PNPN结构的器件(包括PNPN结构的4层二极管、刚扩散好3个PN结的晶闸管图1晶I嗣

7、管维持电流定义的示意图，H过小，器件不易关断；，H过大，器件又不易开扩散片)，都有一个，H，因此它还是扩散片质量控制、通，因此，H是器件可靠性的标志性参数。，H直接影特别是一次、二次扩散浓度匹配好坏的重要的判定响器件的关断时间，因此它又是快速晶闸管、高频晶参数。在一定意义上，若能将作为综合参数的，H控闸管器件的主要参数之一。文献[1]推导了晶闸管换制好，器件就基本做成功了。总之，随着电力半导体向关断时间的公式：tq=7~n(Iv／／．)。文献[2]进一步将器件研究的深入，以及新型电力半导体器件的诞生，t与晶闸管J，结、J，结的电流放大系

8、数。，13／联系起对，H重要性的认识就越加深入，对一个定量的，H公来，给出了更清晰的定量公式：式的推导和证明工作就越重要3维持电流公式的证明和推导定稿日期：2009—07—16文献[1】和[3】均给出了维持