[实用新型]分段宽变渐开线多指放大门极结构快速晶闸管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分段宽变渐开线多指放大门极结构快速晶闸管。

背景技术

传统的快速晶闸管的工作频率一般在400HZ左右，提高快速晶闸管的工作频率，首先要提高快速晶闸管的开关速度，也就是必须缩短快速晶闸管的关断时间和开通时间。但是，晶闸管的各项电参数是一个相互依赖又相互制约、相生相克的统一体，一项参数的改变往往带动诸多参数的变化。如器件关断时间和开通时间的缩短，同时将引起通态压降、扩展速度、di/dt、开关损耗、阻断电压等对于频率特性至关重要的一系列电参数的劣化。

现有技术中通过改进放大门极结构，使快速晶闸管表面的放大门极都呈辐射状，该辐射结构由多条渐开线构成，如图1所示。虽然具有渐开线结构的放大门极的晶闸管能够在一定范围内提高工作性能，但是由于渐开线多指放大门极的指条很长，在渐开线多指放大门极辅助触发导通的动态过程中，放大门极指条的寄生电阻限制了指条末端的晶闸管区域的触发电流强度，导致了门极控制开启时间长、di/dt耐量低、门极控制开启均匀性差、开启动态热对称性差、高温可靠性差、浪涌电流低等缺点。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够提高渐开线结构门极末端触发电流强度的分段宽变渐开线多指放大门极结构快速晶闸管。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：该快速晶闸管上设有放大门极G、阴极K和阳极A，所述放大门极G呈渐开线状辐射分布，所述放大门极G呈渐开线状的部分，该部分位于放大门极G中心处的宽度大于该部分位于放大门极G外侧处的宽度。

通过增加放大门极G的横截面大小，起到减少寄生电阻的大小。由此在放大门极的末端的触发电流维持较强状态。

作为本实用新型的优选，所述放大门极G呈渐开线状的部分包括一段宽度大的部分和一段宽度小的部分，所述宽度大的部分位于放大门极G中心处，所述宽度小的部分为与放大门极G外侧。该结构设计合理，生产方便。

作为本实用新型的优选，所述放大门极G呈渐开线状的部分宽度沿放大门极G中心向外侧的方向逐渐减小。该结构能够保证放大门极G各部位的触发电流保持均一，达到最为理想的控制效果。

本实用新型采用上述技术方案：该分段宽变渐开线多指放大门极结构快速晶闸管，通过改进渐开线状门极结构，著改善快了该速晶闸管的门极控制开启时间、di/dt耐量、门极控制开启均匀性、开启动态热对称性、高温可靠性、浪涌电流等性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。

图1为现有技术中渐开线多指放大门极结构快速晶闸管的结构示意图；

图2为本实用新型分段宽变渐开线多指放大门极结构快速晶闸管第一种实施例的结构示意图；

图3为本实用新型分段宽变渐开线多指放大门极结构快速晶闸管第二种实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型第一种实施例，如图2所示，该快速晶闸管上设有放大门极G1、阴极K和阳极A。放大门极G1呈渐开线状辐射分布，放大门极G1作为控制端，它起到放大或者缩小阴极K电流的作用。每个指条即每条渐开线状放大门极G1的一端都位于晶闸管的中心处，另一端位于晶闸管的边缘处。渐开线状放大门极G1由一段宽度较宽的部分和一段宽度较小的部分组成。宽度大的该段位于放大门极G1的中心处即位于晶闸管的中心处，宽度小的该段位于放大门极G1的外侧处即晶闸管的边缘处。宽度大的该段的宽度均匀一致，宽度小的该段的宽度均匀一致。由于宽度大的该段的寄生电阻较小，使得宽度小的该段的触发电流强度较强。由此可以缩短门极控制开启时间长、提高di/dt耐量、门极控制开启均匀性、开启动态热对称性、高温可靠性、浪涌电流等作用。

本实用新型第二种实施例，如图3所示，与第一种实施例的不同之处在于渐开线状的放大门极G1其沿着晶闸管中心向外侧的方向上，宽度逐渐缩小。与第一种实施例比较，该实施例中的放大门极G1分段结构部位明显，但从微观上看仍处于分段结构。由于该实施例中的放大门极G1分段长度非常短，使得宏观状态下渐开线状的放大门极G1形成平顺的线条状结构。与第一种实施例的原理一样，通过增加放大门极G1宽度来减少寄生电阻阻值，进而使放大门极G1末端有较强的触发电流。但该实施例中，分段比较多，因而放大门极G1整体产生的出触发电流就会更均匀，这样就能使整个晶闸管的性能有进一步提高。