[发明专利]一种双门极可关断晶闸管及其集成电路

说明书

涉及领域：

本发明涉及晶闸管的关断控制领域。

背景技术：

公知，一般普通晶闸管(又名可控硅，SCR)，只能控制导通，不能控制断开，有一种特殊用途的晶闸管名叫门极可关断晶闸管(CTO)，它具有门极正信号开通，负信号关断的特性，但是，它有三大不足之处：一是门极触发电路对关断负脉冲要求很高，控制电路复杂，否则难以关断。二是触发时间较长，工频较窄。三是触发功率大，关断时，负脉冲电流要达到阳极电流的1/4-1/3，不便于微电子控制。因此，该门极可关断晶闸管的应用范围有限。

发明内容：

本发明是将两个普通晶闸管构成一个具有双门极的可控硅，使之具有能分别被两个门极导通和关断的特性，而其触发电流的大小和极性，则与普通晶闸管的门极对触发脉冲的要求完全一样，结构十分简单，使用非常方便。

有益效果：

解决了晶闸管长期以来不能方便地关断的问题，为开关电路提供了一种价廉而实用的大功率器件。

解决方案：

本发明的解决方案是这样的，将两只普通晶闸管组合在一起，其中一个叫功率管，另一个叫钳制管，功率管的门极与钳制管的阳极短接，构成导通门极，钳制管的门极为阻断门极，两极的触发脉冲控制在+0.7-3V之间，功率管的阳极和阴极即为本发明的阳极和阴极，钳制管的阴极接负极。这样，一旦阻断门极有触发脉冲时，钳制管便被导通，而钳制管的阳极是与功率管的门极短接的，而此时已被导通的功率管中正有正反馈电流从门极流过而维持功率管的导通，于是，正反馈电流就会从导通的钳制管中直接流向负极，这样，功率管便失去正反馈电流的维持而关断。如果再以本发明的晶闸管为基本单元，将一个或多个这样的单元集成在一起，便可构成各种大功率、多通导的开关件和触发器。

附图说明：

图1：为本发明的等效结构图

图2：为以本发明的两个单元集成的开关件。

具体实施方法：

实施例一：以本发明的基本单元构成的拨动开关，即图1所示结构。

图中1为阳极，2为导通门极，3为阻断门极，4接负极，5为阴极，当控制脉冲与2和3交替接通时，本晶闸管就会随之通断。

实施例二：以本发明的两个基本单元构成的“单刀双掷”开关，其结构如图2所示。

图中1为第一阳极，2为导通门极，3为第二阳极，4为第二阴极，5接负极，6为第一阴极，这里将单元一的导通门极电流由R1从1分流提供，其阻断门极由导通门极2控制。单元二的阻断门极电流由电阻R2从单元一的阴级分流提供，两个单元构成一个互锁结构。

在阳级1和3接通电源后，当2无控制电流时，电流经R1降压限流后，将单元一的功率管导通，于是，6导通，3断开；当2被加上控制电流后，该电流一方面将单元二的功率管导通，一方面又触发单元一的阻断门极使单元一的功率管断开，于是，6断开，3导通；当2的控制极电流取消后，单元一的门极阻断电流随之消失，该单元的功率管重新被导通，而单元二的阻断门极因有经R2分流来的电流触发，而关闭单元二的功率管，于是，6导通，3断开。