1. 研究目的与意义（文献综述）

1目的及意义（含国内外的研究现状分析）

晶闸管（thyristor）是一种三端四层半导体开关器件，共有三个pn结：j1、j2和j3，引出三个端口分别为阳极a（anode），阴极k（cathode）和门极或控制极g（gate）。若晶闸管为理想元器件，当a、k两端加正电压时，j1、j3结正偏置，中间结j2为反偏置；当a、k两端加反压时，j1、j3结反偏置，中间结j2为正偏置。在无门极触发脉冲信号时，晶闸管均不导通。只有承受正向电压的晶闸管在门极g有触发脉冲电流时，晶闸管才会从断态转入通态。一旦晶闸管导通，在正反馈作用下，即使撤去门极电流晶闸管仍继续处于通态。对于已处于通态的晶闸管（触发电流早已撤除），从外电路施加反向电压于晶闸管a、k两端，迫使它的阳极电流从稳定值开始下降为零后，晶闸管才会关断恢复反向阻断能力。但在实际应用中，由于晶闸管导通时的大电流注入效应，在晶闸管关断过程中基区的过剩载流子不能立即消失，需要一定时间才能恢复反向阻断能力。同时由于外电路电感的存在，晶闸管不能在电流过零时立即关断，而是在器件内部流过反向恢复电流，迅速减小的反向恢复电流会产生较大的电流变化率di/dt值，它会在回路电感中感应出较大的尖峰电压施加在晶闸管两端，被称为换流过电压。在晶闸管阻断状态下，j2相当于一个电容，虽然依靠j2能阻断正向电压，但在施加正向电压过程中，却会有充电电流流过结面，并流到门极的j3结上，起类似触发电流的作用，如果dv/dt过大，则充电电流足以使晶闸管误导通。为了防止换流过电压对晶闸管造成不良影响和过大的电压上升率造成误导通，需为反向恢复电流提供放电通道以减缓电流下降速度，通常采取由吸收电阻和电容组成的缓冲支路与晶闸管并接方式来限制尖峰电压。同时rc阻容缓冲支路可以利用电容两端电压不能突变的特点来限制晶闸管a、k两端电压上升率，电阻r还可以防止并联电容与阳极主回路电感发生串联谐振，此外，晶闸管从断态转到通态时，电阻r又可以限制电容c的放电电流。保护电路的作用就是使晶闸管可靠的工作在由电压限制线、电流限制线和功耗限制线约束的安全工作区内，使晶闸管构成的开关电路有效可靠的行使功能。

1.1国外研究情况

半导体的出现成为20世纪现代物理学其中一项最重大的突破，标志着电子技术的诞生。而由于不同领域的实际需要，促使半导体器件自此分别向两个分支快速发展，其中一个分支即是以集成电路为代表的微电子器件，特点为小功率、集成化，作为信息的检出、传送和处理的工具；而另一类就是电力电子器件，特点为大功率、快速化。1955年，美国通用电气公司研发了世界上第一个以硅单晶为半导体整流材料的硅整流器，1957年又开发了全球首个用于功率转换和控制的可控硅整流器。由于它们具有体积小、重量轻、效率高、寿命长的优势，尤其是scr能以微小的电流控制较大的功率，令半导体电力电子器件成功从弱电控制领域进入了强电控制领域、大功率控制领域。在整流器的应用上，晶闸管迅速取代了水银整流器，实现整流器的固体化、静止化和无触点化，并获得巨大的节能效果。从1960年代开始，由普通晶闸管相继衍生出了快速晶闸管、光控晶闸管、不对称晶闸管及双向晶闸管等各种特性的晶闸管，形成一个庞大的晶闸管家族。

2. 研究的基本内容与方案

2.研究的基本内容、拟采用的技术方案及措施

2.1基本内容

1.学习晶闸管器件的工作原理与基本特性；

2.学习半控开关电路的基本原理；

3. 研究计划与安排

3.进度安排（按周次填写）

第1~3周查阅文献；分析题目研究现状，学习基本理论；

第4周阅读文献、撰写开题报告，英文文献翻译；

4. 参考文献（12篇以上）

4.参考文献

[1]汤广福,贺之渊.高压直流输电和电力电子技术最新进展[j].电力系统自动化,2008,32(22):1-5.

[2]孟志鹏,张自成,杨汉武,等.半导体开关在脉冲功率技术中的应用[j].中国物理,2008,32(增):277-279.