GTR是一種電流控制的雙極雙結大功率、高反壓電力電子器件，具有自關斷能力，產生于上個世紀70年代，其額定值已達1800V/800A/2kHz、1400v/600A/5kHz、600V/3A/100kHz。它既具備晶體管飽和壓降低、開關時間短和安全工作區寬等固有特性，又增大了功率容量，因此，由它所組成的電路靈活、成熟、開關損耗小、開關時間短，在電源、電機控制、通用逆變器等中等容量、中等頻率的電路中應用廣泛。GTR的缺點是驅動電流較大、耐浪涌電流能力差、易受二次擊穿而損壞。在開關電源和UPS內，GTR正逐步被功率MOSFET和IGBT所代替。

電力晶體管電路分析

圖6-21所示為三相橋式PWM逆變電路，功率開關器件為GTR，負載為電感性。從電路結構上看，三相橋式PWM變頻電路只能選用雙極性控制方式，其工作原理如下：

三相調制信號urU、urV和urW為相位依次相差120°的正弦波，而三相載波信號是公用一個正負方向變化的三角形波uc，如圖6-23所示。U、V和W相自關斷開關器件的控制方法相同，現以U相為例：在urU》uc的各區間，給上橋臂電力晶體管V1以導通驅動信號，而給下橋臂V4以關斷信號，于是U相輸出電壓相對直流電源Ud中性點N’為uUN’ =Ud/2。在urU《uc的各區間，給V1以關斷信號，V4為導通信號，輸出電壓uUN’ =-Ud/2。電路中VD1～VD6二極管是為電感性負載換流過程提供續流回路，其它兩相的控制原理與U相相同。三相橋式PWM變頻電路的三相輸出的PWM波形分別為uUN‘、uVN’和uWN‘。

電力晶體管緩沖電路

電力晶體管的緩沖電路（也稱吸收電路）

作用：降低浪涌電壓、減少器件的開關損耗、避免器件的二次擊穿、抑制電磁干擾、減少du/dt、di/dt的影響以及提高電路的可靠性。

為了避免同時出現電壓和電流的最大值，應分別考慮開啟緩沖與關斷緩沖的設置，以減少器件的開關耗損。

（1）關斷緩沖電路

關鍵是加入緩沖電容。限制du/dt，因此，不會出現集電極電壓與集電極電流同時為最大的情況，因而不會出現最大瞬時尖峰功耗。書上圖2-21所示。

電容量越大，瞬時關斷損耗越小。

（2）開通緩沖電路

開通時的關鍵因素是di/dt，常采用串聯電感的方法進行緩沖。因此，不會出現集電極電壓與集電極電流同時為最大的情況，因而不會出現最大瞬時尖峰功耗。書上圖2-22所示。

電感量越大，開通損耗越小。

（3）復合緩沖電路

將關斷緩沖電路與開通緩沖電路結合在一起。

雙極型功率晶體管的緩沖電路

gtr的緩沖器常采用阻容rcd的吸收網絡

此處電阻r應選用電感量較小的電阻，c應選用低串聯電阻、電感小且頻率特性好的電容。 雙極型功率晶體管的緩沖電路，未加緩沖電路時，在開通和關斷過程中的某一時刻，會出現集電極電壓uc和集電極電流ic同時達到最大值的情況。這時瞬時開關損耗也最大。

采用開通和關斷緩沖電路，其負載線軌跡如圖 （c）的實線所示。

緩沖電路所以能夠減小開關器件的開關損耗，是因為把開關損耗由器件本身轉移至緩沖電路內，根據這些被轉移的能量如何處理，引出了兩類緩沖電路：

一類是耗能式緩沖電路，即轉移至緩沖器的開關損耗能量消耗在電阻上，這種電路簡單，但效率低；

另一類是饋能式緩沖電路，即將轉移至緩沖器的開關損耗能量以適當的方式再提供給負載或回饋給供電，這種電路效率高但電路復雜。