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2.4.2 电力晶体管的特性与主要参数
GTR共射电路输出特性曲线如图 2－29所示，包括截止区（又称阻断区）、线性放大区、准饱和区（临界饱和区）和深饱和区 4个区域。
图 2－29 GTR共射电路输出特性曲线
（1）截止区： I B ＜0（或I B ＝0）， U BE ＜0， U BC ＜0，GTR承受高电压，只有很小的穿透电流流过，类似于开关的断态。
（2）线性放大区： U BE ＞0， U BC ＜0， I C ＝βI B ，GTR应避免工作在线性区，以防止大功耗损坏GTR。
（3）准饱和区：随着 I B 的增大，此时U BE ＞0， U BC ＞0，但 I C 与 I B 之间不再呈线性关系，β开始下降，曲线开始弯曲。
（4）深饱和区： U BE ＞0， U BC ＞0， I B 变化时 I C 不再改变，管压降 U CES 很小，类似于开关的通态。
由此可以看出，电力电子技术中的GTR主要工作在开关状态。
GTR的开关时间在几微秒以内，比SCR和GTO都短很多。
GTR在关断时漏电流很小，导通时饱和压降很小。因此，GTR在导通和关断状态下损耗都很小，但在关断和导通的转换过程中，电流和电压都较大，所以开关过程中损耗也较大。当开关频率较高时，开关损耗是总损耗的主要部分。因此，缩短开通和关断时间对降低损耗、提高效率和提高运行可靠性很有意义。
1）电压定额
集基极击穿电压 U （BR）CBO：发射极开路时，集电极—基极能承受的最高电压。
集射极击穿电压 U （BR）CEO：基极开路时，集电极—发射极能承受的最高电压。
为确保安全，实际应用时的最高工作电压 U TM ＝（1／3～ 1／2） U （BR）CEO。
2）电流定额
集电极电流最大值 I CM ：一般将β值下降到额定值的 1／2～ 1／3时的 I C 值定为集电极最大允许电流 I CM 。
基极电流最大值 I BM ：规定为内引线允许通过的最大电流，通常取 I BM ≈（1／2～ 1／6） I CM 。
3）饱和压降U CES
指GTR工作在深饱和区时，集电极—发射极间的电压值。如图 2－30所示， U CES 随 I C 增加而增加。在 I C 不变时， U CES 随管壳温度T C 的增加而增加。
GTR的特点是导通压较低。
4）共射直流电流增益β
β表示GTR的电流放大能力。对于高压大功率GTR（单管），一般β＜10。
图 2－30 GTR的饱和压降特性曲线
1）一次击穿
当集电极反偏电压升高至击穿电压时， I C 迅速增大，出现雪崩击穿，此时集电极的电压 U CE 基本保持不变，称为一次击穿。
发生一次击穿时，只要 I C 不超过限度（利用外接电阻限制 I C 增大），GTR一般不会损坏，工作特性也不变。
2）二次击穿
一次击穿发生时，若不采取措施，使 I C 增大到某个临界点时会突然急剧上升，并伴随电压的陡然下降，即出现负阻效应，这一现象被称二次击穿，如图 2－31所示。
二次击穿常常立即导致器件的永久损坏，或者工作特性明显衰变。
图 2－31 一次击穿和二次击穿
指点迷津
一般工作在正常开关状态下的GTR是不会发生二次击穿的。
想一想
（1）有人说，电力晶体管属于电流控制型器件，对吗？
（2）电力晶体管的电流波形有何特点？
（3）简要说明电力晶体管的开关特性。