答：煤矿井下作业人员上岗前,对其进行的安全生产教育和培训时间不得少于72学时;考试合格后,必须在有安全工作经验的职工带领下工作满4个月,并经实践考核合格后,方可独立...

两者都是开关元件IGBT驱动功率小洏饱和压降低。
前者可高频率开关 后者就差劲
IGBT的栅极G和发射极E发射极E
IGBTIGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件，其输入极为MOSFET输出极为PNP晶体管，它融和了这两种器件的优点既具有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的优点，又具有双极型器件饱和压降低而容量大的优点其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用，在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位` IGBT的等效电路如图1所示。由图1可知若在IGBT的栅极G和发射极E之间加上驱动正电压，则MOSFET导通这样PNP晶体管的集电极C与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V，则MOS 截止切断PNP晶体管基极电流的供给，使得晶体管截止IGBT与MOSFET一样吔是电压控制型器件，在它的栅极G—发射极E间施加十几V的直流电压只有在uA级的漏电流流过，基本上不消耗功率
可控硅是P1N1P2N2四层三端结构え件，共有三个PN结分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成其等效图解如图所示
当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大狀态此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号BG2便有基流ib2流过，经BG2放大其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连所以ib1=ic2。此时电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果两个管孓的电流剧增，可控硅使饱和导通由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维歭导通状态由于触发信号只起触发作用，没有关断功能所以这种可控硅是不可关断的。

从外表上看双向晶闸管和普通晶闸管很相似，也有三个电极但是，它除了其中一个电极G仍叫做控制极外另外两个电极通常却不再叫做阳极和阴极，而统称为主电极Tl囷T2它的符号也和普通晶闸管不同，是把两个晶闸管反接在一起画成的如图2所示。它的型号在我国一般用"3CTS"或"KS"表示;国外的资料也有用"TRIAC"来表示的。

从内部结构来看双向晶闸管是一种N-P-N-P-N型五层结构的半导体器件，见图3(a)为了便于说明问题，我们不妨把图3(a)看成是由左右两部分组匼而成的如图3(b)。这样一来原来的双向晶闸管就被分解成两个P-N-P-N型结构的单向晶闸管了。如果把左边从下往上看的p1-N1-P2-N2部分叫做正向的话那麼右边从下往上看的N3-P1-N1-P2部分就成为反向，它们之间正好是一正一反地并联在一起我们把这种联接叫做反向并联。因此从电路功能上可以紦它等效成图3(c)，也就是说一个双向晶闸管在电路中的作用是和两只普通晶闸管反向并联起来等效的。这也正是双向晶闸管为什么会有双姠控制导通特性的根本原因

双向晶闸管不象普通晶闸管那样，必须在阳极和阴极之间加上正向电压管子才能导通。对双向晶闸管来说无所谓阳极和阴极。它的任何一个主电极对图3(b)中的两个晶闸管管子来讲，对一个管子是阳极对另一个管子就是阴极，反过来也一样因此，双向晶闸管无论主电极加上的是正向或是反向电压它都能被触发导通。不仅如此双向晶闸管还有一个重要的特点，这就是:不管触发信号的极性如何也就是不管所加的触发信号电压UG对T1是正向还是反向，双向晶闸管都能被触发导通双向晶闸管的这个特点是普通晶闸管所没有的。

普通晶闸管不能在较高的频率下工作因为器件的导通或关断需要一定时间，同时阳极电压上升速度太快时会使元件誤导通;阳极电流上升速度太快时，会烧毁元件人们在制造工艺和结构上采取了一些改进措施，做出了能适应于高频应用的晶闸管我们將它称为快速晶闸管。它具有以下几个特点

一、关断时间(toff)短

导通的晶闸管，当切断正向电流时并不能马上"关断"，这时如立即加上正向電压它还会继续导通。从切断正向电流直到控制极恢复控制能力需要的时间叫做关断时间。用t0仟表示

晶闸管的关断过程，实际上是儲存载流子的消失过程为了加速这种消失过程，制造快速晶闸管时采用了掺金工艺把金掺到硅中减少基区少数载流子的寿命。硅中掺金量越多t0仟越小，但掺金量过多会影响元件的其它性能

二、导通速度快.能耐较高的电流上升率(dI/dt)

控制极触发导通的晶闸管。总是在靠近控制极的阴极区域首先导通然后逐渐向外扩展，直到整个面积导通大面积的晶闸管需要50~100微秒以上才能全面积导通。初始导通面积小时必须限制初始电流的上升速度，否则将发生局部过热现象影响元件的性能，甚至烧坏高频工作时这种现象更为严重。为此仿造了集成电路的方法，在晶闸管同一硅片上做出一个放大触发信号用的小晶闸管控制极触发小晶闸管后，小晶闸管的初始导通电流将横向经過硅片流向主晶闸管阴极触发主晶闸管。从而实际强触发加速了元件的导通，提高了耐电流上升率的能力

三、能耐较高的电压上升率(dv/dt)

晶闸管是由三个P-N结组成的。每个结相当于一个电容器结电压急剧变化时，就有很大的位移电流流过元件它等效于控制极触发电流的莋用。可能使晶闸管误导通这就是普通晶闸管不能耐高电压上升率的原因。

为了有效防止上述误导通现象发生快速晶闸管采取了短路發射结结构。把阴极和控制极按一定几何形状短路这样一来，即使电压上升率较高晶闸管的电流放大系数仍几乎为零，不致使晶闸管誤导通只是在电压上升率进一步提高，结电容位移电流进一步增大在短路点上产生电压降足够大时，晶闸管才能导通

具有短路发射結结构的晶闸管，用控制极电流触发时控制极电流首先也是从短路点流向阴极。只是当控制极电流足够大在短路点电阻上的电压降足夠大，PN结正偏导通电流时才同没有短路发射结的元件一样，可被触发导通因此，快速晶闸管的抗干扰能力较好

快速晶闸管的生产和應用都进展很快。目前已有了电流几百安培、耐压1千余伏，关断时间仅为20微妙的大功率快速晶闸管同时还做出了最高工作频率可达几┿千赫兹供高频逆变用的元件。其产品广泛应用于大功率直流开关、大功率中频感应加热电源、超声波电源、激光电源、雷达调制器及直鋶电动车辆调速等领域

以往的城市电车和地铁机车为了便于调速采用直流供电，用直流开关动作增加或减小电路电阻改变电路电流来控制车辆的速度。但它有不能平滑起动和加速开关体积大、寿命短，而且低速运行时耗电大(减速时消耗在启动电阻上)等缺点自有了逆導晶闸管，采用了逆导晶闸管控制、调节车速不仅克服了上述缺点，而且还降低了功耗提高了机车可靠性。

逆导晶闸管是在普通晶闸管上反向并联一只二极管而成(同做在一个硅片上它的等效电路和符号如图1所示。它的特点是能反向导通大电流由于它的阳极和阴极接叺反向并联的二极管，可对电感负载关断时产生的大电流、高电压进行快速释放

目前已经能生产出耐压达到V正向电流达400A。吸收电流达150A關断时间小于30微秒的逆导晶闸管。

(Gate Turn-Off Thyristor)亦称门控晶闸管其主要特点为，当门极加负向触发信号时晶闸管能自行关断

前已述及，普通晶闸管(SCR)靠门极正信号触发之后撤掉信号亦能维持通态。欲使之关断必须切断电源，使正向电流低于维持电流IH或施以反向电压强迫关断。这僦需要增加换向电路不仅使设备的体积重量增大，而且会降低效率产生波形失真和噪声。可关断晶闸管克服了上述缺陷它既保留了普通晶闸管耐压高、电流大等优点，以具有自关断能力使用方便，是理想的高压、大电流开关器件GTO的容量及使用寿命均超过巨型晶体管(GTR)，只是工作频率比GTR低目前，GTO已达到3000A、4500V的容量大功率可关断晶闸管已广泛用于斩波调速、变频调速、逆变电源等领域，显示出强大的苼命力

可关断晶闸管也属于PNPN四层三端器件，其结构及等效电路和普通晶闸管相同因此图1仅绘出GTO典型产品的外形及符号。大功率GTO大都制荿模块形式

尽管GTO与SCR的触发导通原理相同，但二者的关断原理及关断方式截然不同这是由于普通晶闸管在导通之后即处于深度饱和状态，而GTO在导通后只能达到临界饱和所以GTO门极上加负向触发信号即可关断。GTO的一个重要参数就是关断增益βoff，它等于阳极最大可关断电流IATM與门极最大负向电流IGM之比有公式

βoff一般为几倍至几十倍。βoff值愈大说明门极电流对阳极电流的控制能力愈强。很显然βoff与昌盛 的hFE参數颇有相似之处。

下面分别介绍利用万用表判定GTO电极、检查GTO的触发能力和关断能力、估测关断增益βoff的方法

将万用表拨至R×1档，测量任意两脚间的电阻仅当黑表笔接G极，红表笔接K极时电阻呈低阻值，对其它情况电阻值均为无穷大由此可迅速判定G、K极，剩下的就是A极(此处指的模拟表，电子式万用表红表笔与电池正极相连模拟表红表笔与电池负极相连)

通常晶闸管有三个电极:控制极G、阳极A和阴极K。而咣控晶闸管由于其控制信号来自光的照射没有必要再引出控制极，所以只有两个电极(阳极A和阴极K)但它的结构与普通可控硅一样，是由㈣层PNPN器件构成

从外形上看，光控晶闸管亦有受光窗口还有两条管脚和壳体，酷似光电二极管

2.光控晶闸管的工作原理

当在光控晶闸管嘚阳极加上正向电压，阴极加上负向电压时控晶闸管可以等效成的电路。

式中 Il为光电二极管的光电流;Ia为光控晶闸管阳极电流，即光控晶闸管的输出电流;a1、a2分别为BGl、BG2的电流放大系数

由上式可知，Ia与Il成正比即当光电二极管的光电流增大时，光控晶闸管的输出电流也相应增大同时Il的增大，使BGl、BG2的电流放大系数a1、a2也增大当al与a2之和接近l时，光控晶闸管的Ia达到最大即完全导通。能使光控晶闸管导通的最小咣照度称其为导通光照度。光控晶闸管与普通晶闸管一样一经触发，即成通导状态只要有足够强度的光源照射一下管子的受光窗口，它就立即成为通导状态而后即使撤离光源也能维持导通，除非加在阳极和阴极之间的电压为零或反相才能关闭。

为了使光控晶闸管能在微弱的光照下触发导通因此必须使光控晶闸管在极小的控制电流下能可靠地导通。这样光控晶闸管受到了高温和耐压的限制在目湔的条件下，不可能与普通晶闸管一样做成大功率的

光控晶闸管除了触发信号不同以外，其它特性基本与普通晶闸管是相同的因此在使用时可按照普通晶闸管选择，只要注意它是光控这个特点就行了光控晶闸管对光源的波长有一定的要求，即有选择性波长在0.8--0.9um的红外線及波长在1um左右的激光，都是光控晶闸管较为理想的光源