高峰值电流MOS栅极触发晶闸管:固态闭合开关的快速接通技术

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"具有快速接通特性的高峰值电流MOS栅极触发晶闸管,适用于固态闭合开关应用" 这篇研究论文主要探讨了一种新型的MOS栅极触发晶闸管(MGTT),这种器件特别适用于固态闭合开关应用。在IEEEELECTRON DEVICE LETTERS的2016年2月刊第37卷第2期中,作者们提出并制造了一种采用先进商业绝缘栅双极晶体管(IGBT)工艺的MGTT结构。该结构创新地将MOS单元与交替的p-n-p-n晶闸管部分结合在一起,旨在解决传统晶闸管在高峰值电流和快速开启速度方面的挑战。 传统的晶闸管在高电流和高速切换时可能会遇到性能瓶颈,而新的MGTT设计通过在相邻MOS单元之间引入p-n-p-n晶闸管段,解决了这个问题。这一设计增强了N漂移区的导电性调制,利用再生反馈机制实现了超低的导通电阻。因此,提出的MGTT能够承受高达5.2kA的峰值电流(Ipeak)以及高的电流上升率(di/dt)。 此外,这种再生反馈机制与MOS门极触发操作相结合,显著提高了晶闸管的开启速度,并允许其在高重复频率下工作。这在固态闭合开关应用中是至关重要的,因为这些系统通常需要快速响应时间和高效率。实验结果证实了这种新型MGTT的优异性能,它不仅能够在大电流下稳定工作,而且具备快速响应的能力,适合于对开关速度有严格要求的场合。 这项研究为固态开关技术带来了重大突破,提供了更高性能的解决方案,对于电力电子、电机控制、高压直流输电等领域具有重要应用价值。通过优化设计和工艺,未来可能进一步提升MGTT的电流处理能力和开关速度,从而推动相关技术的发展。