随着晶闸管在各类大功率感应加热电源、变频器、交流开关、电机控制、脉冲功率等领域的应用逐步扩大，越来越多的用户对晶闸管器件提出了较高的电流上升率要求。襄樊台基半导体有限公司(原襄樊仪表元件厂)在原产品的基础上，通过优化设计和严格的工艺控制，大大提升了器件的开通临界电流上升率di/dt。经测试，所生产的高频、快速、普通系列晶闸管di/dt性能已达到国外同类产品水平。
一． 晶闸管高di/dt性能
晶闸管的开通临界电流上升率，反映了器件的大电流迅速开通能力。它与器件的开通速度、开通损耗、芯片局部热分布参数、热容量、热极限承受能力等因素均有关系。襄樊台基公司通过改善器件的分布式扩展门极结构、增强器件局部瞬时浪涌温度承受能力，大大提升了器件的di/dt能力。目前主要产品的di/dt指标如下：
普通晶闸管系列 （A/µs）
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型号 |
di/dt（不重复） |
di/dt（重复） |
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Y24KP-Y40KP |
400 |
200 |
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Y40KP-55KP |
600 |
350 |
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Y60KP-Y89KP |
700 |
400 |
高频、快速晶闸管系列 （A/µs）
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型号 |
di/dt（不重复） |
di/dt（重复） |
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KA |
1500 |
1000 |
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Y30KK-Y40KK |
1500 |
800 |
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Y45KK-Y89KK |
1500 |
1000 |
图一为Y70KKG晶闸管di/dt=1500A/µs测试时的电压和电流波形。
注：测试条件
芯片结温：普通晶闸管：Tj=125°C， 高频、快速晶闸管：Tj=115°C
门极条件：门极电流IG=5IGT， 门极上升时间tr=1µs
二． 晶闸管高di/dt应用
提高晶闸管的临界电流上升率，对于用户使用有明显的意义。
1． 晶闸管的高di/dt，可以在许多场合省去了串联在晶闸管上的�；さ绺邢呷�，简化了整机设计，减小了设备成本。
2． 在并联逆变工作线路中，
晶闸管的高di/dt性能可使设计者减小晶闸管的换流时间，提高设备的工作频率。
3． 晶闸管的高di/dt性能可使它方便地应用于部分脉冲功率电源领域。
三． 晶闸管工作于高di/dt时需注意事项
1． 晶闸管的di/dt承受能力与其芯片结温有直接关系，di/dt承受能力随着温度的上升会有明显的下降。因此用户在使用时必须保证器件的散热条件。要求在工作过程中，普通晶闸管：Tj≤125°C，高频、快速晶闸管：Tj≤115°C。
2．晶闸管的di/dt承受能力实际反映了器件的电流快速开通能力，它受器件门极触发条件影响很大。采用上升率极陡的强触发脉冲，可以明显减小器件开通时间和开通损耗，增强器件di/dt承受能力。我们建议的触发脉冲要求为：
触发电流幅值：IGM=4-10IGT
触发电流上升时间：tr小于1µs
3．晶闸管在承受过高的di/dt时，会在其芯片产生局部瞬时高温，这种局部瞬时高温在长期工作中会影响器件的工作寿命。因此，使用者在任何时候，都应保证di/dt不应超过器件生产厂家给出的规定值，并且留有一定裕量。
4．晶闸管的di/dt与其开通损耗关系极大，晶闸管高di/dt应用于高频率场合时，需考虑开通损耗上升引起的结温上升，用户应考虑降低器件通过的通态电流或增强器件散热能力。
