サイリスタ

質問

サイリスタで、ラッチング電流と保持電流の値は
どうして保持電流の値の方が小さいのでしょうか？
単純に考えると同じ値をとるように思えるのですが。
それとこの二つの電流値とゲート電流との依存性に
ついても教えてください。

回答No.2

LCR707 · ベストアンサー

サイリスタの構造は、ＰＮＰＮ接合ですが、よくＰＮＰトランジスタとＮＰＮトランジスタの組合せで説明されます。導通状態では、それぞれのコレクタ電流が相手のベース電流になり、正帰還を起こすので、ゲート電流が無くても導通状態を保ちます。
　電流を減らしていくと、トランジスタの性能が低下し、それぞれのhFEの積が１以下になったとき、導通を保持できなくなってターンオフします。

　実際のサイリスタでは、アノード電流が多い場合は接合の全面で導通していますが、電流を減らしていくと接合面の保持ゲインの高い部分だけに電流が集まって、ちょろちょろと流れる感じになります。つまり、保持電流は最も保持ゲインの高い部分で決まります。
　一方ラッチング電流は、短いゲートパルスが流れた直後、ゲート近傍だけ導通している状態での保持電流です。ゲート近傍の保持ゲインがなぜ低いのかは良く知りませんが、ゲート電極の影響か、不純物濃度の影響かも知れません。東芝のデータブックの説明では、ラッチング電流は保持電流の 1.2 から 3 位の範囲にばらつくそうです。

　保持電流とゲート電流の関係は無いと思います。保持電流はゲート電流が０の状態でのパラメータですから。
　ラッチング電流はゲート電流の大きさやパルス幅に当然影響されるでしょうが、それではパラメータとしての意味が無いので、ゲート電流とパルス幅の仕様を定めた上での値になっているのではないでしょうか。（確かめた訳ではありませんが）
　インダクタンス負荷のように、電圧をかけてもすぐには電流が増えないような負荷では、ラッチング電流の仕様を満たしておかないと正常にターンオンできなくなります。負荷に並列にＣＲによるスナバー回路を付けて、わざと突入電流を増やしてやったり、ゲートパルス幅を広げたり、あるいはダブルパルス（マルチパルスだったかな？）と言って、ターンオンするまで繰り返しゲートパルスを与える方法があります。

お礼

導通部分がターンオン直後とターンオフ直前で違うということなんですね。詳しい回答ありがとうございます。