电力晶体管GTR

■电力晶体管（Giant Transistor——GTR）按英文直译为巨型晶体管，是一种耐高电压、大电流的双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor——BJT）

■GTR的结构和工作原理

   ◆与普通的双极结型晶体管基本原理是一样的。

   ◆最主要的特性是耐压高、电流大、开关特性好。

a) 内部结构断面示意图  b) 电气图形符号  c) 内部载流子的流动

◆ GTR的结构

     ☞采用至少由两个晶体管按达林顿接法组成的单元结构，并采用集成电路工艺将许多这种单元并联而成。

     ☞ GTR是由三层半导体（分别引出集电极、基极和发射极）形成的两个PN结（集电结和发射结）构成，多采用NPN结构

内部载流子的流动

☞在应用中，GTR一般采用共发射极接法。集电极电流ic与基极电流ib之比为

    称为GTR的电流放大系数，它反映了基极电流对集电极电流的控制能力。当考虑到集电极和发射极间的漏电流Iceo时，ic和ib的关系为

☞单管GTR的 值比处理信息用的小功率晶体管小得多，通常为10左右，采用达林顿接法可以有效地增大电流增益。

共发射极接法时GTR的输出特性

■GTR的基本特性

    ◆静态特性

        ☞在共发射极接法时的典型输出特性分为截止区、放大区和饱和区三个区域。

        ☞在电力电子电路中，GTR工作在开关状态，即工作在截止区或饱和区。

        ☞在开关过程中，即在截止区和饱和区之间过渡时，一般要经过放大区。

◆动态特性

    ☞开通过程

      √需要经过延迟时间td和上升时间tr，二者之和为开通时间ton。

      √增大基极驱动电流ib的幅值并增大dib/dt，可以缩短延迟时间，同时也可以缩短上升时间，从而加快开通过程。

    ☞关断过程

      √需要经过储存时间ts和下降时间tf，二者之和为关断时间toff。

      √减小导通时的饱和深度以减小储存的载流子，或者增大基极抽取负电流Ib2的幅值和负偏压，可以缩短储存时间，从而加快关断速度。

    ☞GTR的开关时间在几微秒以内，比晶闸管和GTO都短很多。