IGCT的结构

    集成门极换流的晶闸管(IGCT)，也有人称发射极关断的晶闸管(ETO)，实际上是关断增益为1的GTO（门极关断的晶闸管），又是把MOSFET管从器件（半导体）内部拿到外部来的MCT管。IGCT具有透明的发射极和较薄的N基区，并且将续流二极管集成在同一个结构中。IGCT是以GTO管为基础，在其门极端串联一组N沟MOSFET管（如25只6mΩ管），这组MOS管与GTO管同步驱动导通，整个系统的压降为2000÷25×(6×10-3)=0.48  (V)；在其门极端串联一组P沟MOSFET管（如7只20mΩ管）充当齐纳管的功能。当GTO需要关断时，门极P沟MOS管先开通，主电流从阴极向门极换流；紧接着，阴极N-沟MOS管关断，全部主电流都通过门极流出，然后，门极P沟MOS管关断，IGCT全部关断。测量表明，IGCT管的主要技术指标如表1-6所示，IGCT管的开关能力比GTO管改善如表1-7所示。

    表1-6    IGCT主要技术指标

    表1-7    IGCT开断能力与GTO比较

    在晶闸管( SCR)和GTO的发展基础上研制开发的集成门极换向晶闸管(IGCT)是一种新型大功率半导体开关器件，它以独特方式将晶闸管的低通态压降、高阻断电压和晶体管稳定的开关特性融为一体，该器件的应用将有利于变流装置在功率、可靠性、开关速度、转换速率及成本等诸方面的进一步提高，从而给变流器性能带来新的飞跃。

    为了把大功率电力电子器件设计得尽善尽美，设计者通常希望把晶体管的强关断能力和晶闸管的低通态压降相结合。随着微电子学的发展，经过多年努力，现已研制出多种可将这两类初步相结合的器件，这些器件在不同程度上发挥了各自的最佳性能：导通期间发挥晶闸管的性能，关断阶段之前恢复类似晶体管的性能。

    由表1-8可看出，SCR在上述器件中处于支配地位，原因在于通过大电流时，其损耗最低。目前，大功率应用领域最强劲的一对竞争者是采用复杂吸收电路的GTO（晶闸管）和具有较高内部损耗的IGBT（晶闸管）。然而，最近研制成功并投入使用的新型器件IGCT却实现了SCR和晶体管的最佳性能的完美结合，同时又能满足器件工艺技术的要求。

    表1-8    器件的分类

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