(3)擎住电流IL在门极信号作用下，GTO晶闸管从断态转为通态，阳极电流开始上升，当切除门极信号时，若管子处于临界导通状态，此时所对应的阳极电流就被定义为擎住电流。它比普通晶闸管的擎住电流大得多，在感性负载时，触发脉冲必须有足够的宽度。
279．门极关断晶闸管有怎样的动态特性?
答：图3-9给出了GTO晶闸管开通和关断过程中门极电流iG和阳极电流iA的波形。
由图可知，开通过程需要经过延迟时间td、tr，这和普通晶闸管相似。关断过程则有所不同，首先需要经历抽取饱和导通时储存的大量载流子的时间，即储存时间ts，从而使等效晶体管退出饱和状态；然后是等效晶体管从饱和区退至放大区，阳极电流逐渐减小的时间，即下降时间tr；最后还有残存载流子复合所需时间，即尾部时问tt。
通常tf比ts小得多，而tt比ts要长。门极负脉冲电流幅值越大，前沿越陡，抽走储存载流子的速度越快，ts就越短。如果门极负脉冲在tt阶段仍能保持适当的数值，则可缩短尾部时间。
280．电力晶体管的结构和工作原理是怎样的?
答：电力晶体管(Giant Transistor)简称为GTR，是一种耐高压、大电流的双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor——BJT)，英文有时也将其称为Power BJT。在电力电子技术领域内，GTR和BJT是等效的两个名称。
GTR与普通的双极结型晶体管工作原理是一样的，在电力电子电路中，GTR多数工作在开关状态。主要特性是耐压高、电流大、开关特性好，因此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。
281．电力晶体管有哪些基本特性?
答：在电力电子电路中，GTR工作在开关状态，在共发射极接法时，其典型输出特性和普通双极结型晶体管一样，也分为截止区、放大区和饱和区，在开关过程中，即在截止区和饱和区之间过渡时，都要经过放大区。
下面主要介绍一下动态特性。图3-10给出了GTR在通断过程中基极电流il和集电极电流ic的波形关系。
和GTO晶闸管类似，开通时间ton为延迟时间td和上升时间tr之和；关断时间toff为储存时间ts和下降时间tf之和。增大基极驱动电流ib的幅值并增大dib／dt，则可缩短td和tr，从而加快开通过程；减小导通时的饱和深度或增大基极抽取负电流Ib2的幅值和负偏压，则可缩短ts，从而加快关断过程。GTR的开关时间在几微秒之内，比普通晶闸管和GTO晶闸管都短的多。
282．电力晶体管有哪些主要参数?
答：除了电流放大倍数β、直流电流增益hFE、集电极与发射极间的漏电流Iceo、集电极和发射极间的饱和压降Vces、开通时间ton和关断时间toff之外，主要参数还有：
(1)最高工作电压BVCE它不仅因管子而异，而且与外电路接法有关，图3-11给出了因基极电路接线方式不同而集电极的击穿电压各异，其关系为Vb>BVCEX>BVCES>BVCWR>Va(BVCEO)，其中BVCEO叫做一次击穿电压。由上述可之，在发射结上施加反向偏压，可以提高集电极的击穿电压值，因此图3-11e电路应用较为普遍。
(2)集电极最大电流ICM通常规定，直流电流放大系数hFE下降到规定值的1／2～1／3时所对应的集电极电流IC为集电极最大电流ICM。实际应用中要留有裕量，一般用到ICM的1／2或稍多一点。
(3)集电极最大耗散功率PCM指在最高工作温度时允许耗散的功率。产品说明书中通常同时给出PCM和壳温Tc，间接表示出最高工作温度。
283．电力场效应晶体管具有怎样的结构和工作原理?
答：电力场效应晶体管通常指绝缘栅型中的MOS型场效应晶体管，简称电力MOSFET。而结型电力场效应晶体管则称为静电感应晶体管(Static Induction Transistor)，简称SIT。这里只介绍前者。
按导电沟道分成N沟道和P沟道，当栅极电压为零时，漏极一源极之间就存在导电沟道的称为耗尽型；栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道的叫做增强型。在电力MOSFET中，主要是N沟道增强型，本题只介绍具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET(Vertical Double-diffused MOSFET)，如图3-12所示。图中三个引脚，S——源极，G——栅极，D——漏极。
由图3-12a可见，源极金属电极将N+区和P区连接在一起，因而，源极一漏极之间形成了一个寄生二极管，故电力MOSFET常用图3-12b表示。在变流电路中，为避免过大的反向电流流过而导致元件损坏，常在元件外部并接快速二极管VD2和串接二极管VD1，如图3-12c所示。
在N沟道增强型电力MOSFET器件中，当栅源电压VGS为负时，不可能出现沟道，因而无法沟通源区与漏区，即使栅源电压为正但数值不够大时，同样不会出现沟道使源区与漏区
沟通。因此在上述情况下，电力MOSFFT都处于关断状态，即使加上正向漏极电压VDS，也没有漏极电流iD出现。只有当栅极电压大于开启电压VT时，才能形成沟道，把源区与漏区沟通，在正向漏极电压下，使电力MOSFET进入导通状态。
284．电力场效应晶体管具有怎样的静特性?
答：从以下三个方面说明。
(1)输出特性以栅源电压υGS为参变量，反映漏极电流iD和漏源电压υDS之间关系的曲线族叫做电力MOSFET的输出特性，如图3-13a所示。图中，Ⅰ为非饱和区，Ⅱ为饱和区，Ⅲ为雪崩区。
在Ⅰ区内，器件的电阻值是变化的，因而也叫可调电阻区。由于沟道已经形成，只要有一定的漏源电压υDS，就有相应的漏圾电流iD流通。因漏源电压υDS较小，它对沟道的影响可以忽略，这样沟道宽度和沟道载流子的迁移率基本不变，所以iD和υDS呈现线性关系，当υDs较大时，随着υDS的增加沟道变窄，又因沟道载流子将达到散射极限速度，因而iD增加缓慢，使沟道等效电阻增加，直到沟道被夹断即沟道载流子达到散射极限速度时，沟道载流子的运动摆脱了沟道电场的影响而进入Ⅱ区，此后iD基本不再变化。当漏源电压υDS增加到一定程度时，漏极PN结发生雪崩击穿，iD突然上升，进入Ⅲ区，在应用中要避免这种情况发生，以免损坏管子。
(2)饱和压降特性 电力MOSFET为单极型器件，通态电阻较大，饱和压降较高，因而导通时损耗大。
(3)转移特性栅源电压υGS与漏极电流iD之间的关系叫转移特性，如图3-13b所示。图中，特性曲线的斜率△ID／△VGS表示电力MOSFET的放大能力，用跨导Gfs表示。
285．电力场效应晶体管具有怎样的动特性?
答：图3-14给出了测量电力MOSFET开关特性的电路及波形。图中，Rs为矩形脉冲电压信号源υp的内阻，RG为栅极电阻，RF为漏极负载电阻，Rf为用于检测漏极电流设置的电阻。