电力晶体管（GTR）

术语用法：电力晶体管（Giant Transistor—GTR，直译为巨型晶体管）耐高电压、大电流的双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor—BJT），英文有时候也称为Power BJT在电力电子技术的范围内，GTR与BJT这两个名称等效应用20世纪80年代以来，在中、小功率范围内取代晶闸管，但目前又大多被IGBT和功率MOSFET取代

1. GTR的结构和工作原理基本原理与普通的双极结型晶体管是一样的主要特性是耐压高、电流大、开关特性好通常采用至少由两个晶体管按达林顿接法组成的单元结构采用集成电路工艺将许多这种单元并联而成分为NPN和PNP两种结构，一般为NPN结构，PNP结构耐压低，

2. GTR的基本特性（1）静态特性共发射极接法时的典型输出特性分为：截止区、有源区（放大区）和饱和区电力电子电路中GTR工作在开关状态，即工作在截止区或饱和区。在截止区和饱和区之间过渡时，要经过有源区UCEO为基极开路时集、射极之间的击穿电压；UCES为基极和发射极短接时集、射极之间的击穿电压；UCEX为发射极反偏时集、射极之间的击穿电压；UCBO为发射极开路时集电极与基极之间的击穿电压

（a）GTR共射接法（b）共射接法输出特性

（a）截止区（又称阻断区）iB＝0，开关处于断态GTR承受高电压而仅有极小的漏电流存在集电结反偏UBC UCEX> UCES> UCEO，实际使用时，为       确保安全，最高工作电压要比UCEO低得多  2） 集电极最大允许电流ICM通常规定为hFE下降到规定值的1/2~1/3时所对应的IC实际使用时要留有裕量，只能用到ICM的一半或稍多一点3） 集电极最大耗散功率PCM最高工作温度下允许的耗散功率产品说明书中给PCM时同时给出壳温TC，间接表示了最高工作温度 4. GTR的二次击穿现象与安全工作区

一次击穿集电极电压升高至击穿电压时，IC迅速增大，出现雪崩击穿特点：在IC增大过程中，集电结电压基本不变，只要IC不超过限度，GTR一般不会损坏，工作特性也不变；

二次击穿一次击穿发生时IC增大到某个临界点时会突然急剧上升，并伴随集电极电压的陡然下降，即出现了负阻效应，这种现象称为二次击穿。二次击穿的持续时间很短，一般在纳秒至微秒范围，常常立即导致器件的永久损坏，必需避免。安全工作区（Safe Operating Area——SOA）最高电压UCEM、集电极最大电流ICM、最大耗散功率PCM、二次击穿临界线PSB限定（GTR特有）电力电子器件都有安全     工作区，通常由最大工作电流、最大耗散功率、最高工作电压构成。实际应用时器件必须工作于安全工作区的范围内，以免损坏。