可控硅的开关特性

开关的特点晶闸管有时被称为动态或瞬态特性对应可控硅动态特性的表示。基本上，设备的动态行为与它的开启和关闭特性有关。

我们知道，一般来说，开关是用来连接或断开电路，连接和断开导致设备打开或关闭。同样地，当讨论晶闸管的开关特性时，它被考虑到与器件的通断行为有关。

介绍

在晶闸管中，为了打开和关闭器件，晶闸管被设置有不同的电压，导致通过它的不同数量的电流。当器件开启和关闭时，电压的变化与各自的电流相对于时间的变化提供了晶闸管的动态或开关特性。

让我们先对可控硅的工作原理有一个基本的了解。

晶闸管操作,它是在阳极终端时积极对门口的阴极和一些潜在的终端也提供这门当前必须流晶闸管的内部区域从而导致把晶闸管的状态。由于栅极端所提供的电压对晶闸管开启是必要的，所以这是通过使用触发电路来实现的。基本上，点火电路形成了一种连接方式，它有助于施加栅极电流电压通过阳极到阴极终端。

施加栅极电压后，晶闸管接通，电流开始在晶闸管内流动。一旦流经设备的电流达到一个特定的值(通常称为闩锁电流)，则施加于栅极终端的信号失去对流动电流的控制，即使去掉栅极电流，器件仍处于导电状态。因此在这种情况下，晶闸管的突然关断是不可能的。

为了关断晶闸管，当阳极电流自动为0时发生自然换流，而强制换流是当阳极电流故意为0时。

接通时的开关特性

在上节中，我们讨论了正偏晶闸管在栅阴极端存在正栅电位时导电。但是您必须记住，在设备中存在一个过渡时间，在这段时间内设备从forward off状态过渡到forward on状态。这个时间跨度一般被认为是晶闸管开机时间并分为三个区间，延时时间用t表示_d，上升时间为t_r,扩散时间，用t表示_年代．

现在，让我们分别了解一下，

延迟时间(t_d）:晶闸管的延迟时间取决于前向阻挡模式的栅极电流的变化以及温度随半导体晶体结构的变化。延迟时间定义为栅极电流达到其最终值的90%，阳极电流达到其初始值的10%之间的时间瞬间。在延迟时间内，晶闸管保持正向阻塞模式。

然而，在晶闸管结构内部，在延迟时间内，带电载流子的运动发生。基本上，电子来自阴极端，也就是n₂层流进入p₂区域而洞从p₁层即阳极终端流入n₂层。

在延迟时间内，阳极电流在一个安静狭窄的空间中流过靠近栅极端子的地方。随着栅极电流的增加和正负极电压的增加，延迟时间可以减小。一般以微秒为单位。

上升时间(t_r）:上升时间定义为阳极电流从其值的10%上升到相同值的90%所花费的时间。我们讨论了在延迟时间中，它对应于阳极电流达到其初始值的10%的时间。因此，一旦延迟时间过了，就开始上升时间。

对于上升时间，可以说栅极电流形成的幅度和速率与上升时间成反比。此时，大量的载流子出现在栅区，它们向阴极方向移动，占据晶闸管的横截面积。同时，运营商从p₁层被注入到n₁层由于偏压条件的结。这有助于在更少的时间内实现正向传导模式。

一旦阳极电流的通态值达到，则称为上升时间的结束。晶闸管在上升过程中会产生大量的通断损耗，这是高阳极电压和大阳极电流同时产生的结果。这些损失的发生在一个小的导电区域导致局部热点的形成，可能损坏设备。

传播时间(t_年代）:晶闸管的扩展时间存在于阳极电流从90%接近100%的时间之间。简单地说，展宽时间是指阳极电流从90%上升到100%的时间。这样叫是因为，在扩散时间内，导通在晶闸管的整个阴极区域扩散。扩展时间一旦完成，阳极电流的值达到稳定状态。

因此，可以说晶闸管的开启时间是延迟时间、上升时间和扩展时间的总和。一般来说，上升时间是由厂家规定的，在之间的范围内1来4毫秒．而整体开启时间依赖于阳极电路参数和门信号波形。

关断期间的开关特性

关闭晶闸管是指晶闸管的状态由开变为关，并能阻断正向电压。

我们已经讨论过，一旦器件上电，即使去除栅极信号，由于四层中的载流子有利于传导，电流仍继续流过器件。为了关闭它，必须在阳极电流达到0值的特定时间间隔内施加一个反向电位。

因此，晶闸管的关断时间定义为阳极电流为0到晶闸管达到正向阻断能力的瞬间之间的时间。这个关断时间对应于所有过剩载流子必须从晶闸管层中去除的持续时间。这只不过是外层p区域的孔和外层n区域的孔的扫出。

可控硅的转动时间分为两个时间段，即

• 反向恢复时间t_rr，
• 门恢复时间t_gr

在反向恢复时间，阳极电流将流向相反的方向。由于这种反向电流，载流子从pn结中被除去。由于n层的密度大于p区，发展的阳极电压导致反向恢复时间的减少。在下图中，时间间隔t₁和t_3.是反向恢复时间。

即使当反向恢复时间过期，在结J₂不会导致晶闸管内的正向电压停止。

当载流子在结处发生复合时，这种正向电压就会被阻断。表示重组完成的时刻t₄．然而，仍然存在正向电压供应的可能性。这个关闭时间通常在10来100微秒．