原标题：大功率二极管晶闸管知识连载——损耗

大功率二极管晶闸管的损耗是评估其性能和应用效果的重要指标之一。以下是对大功率二极管晶闸管损耗的详细分析：

一、损耗分类

对于大功率二极管和晶闸管而言，其损耗主要分为以下几类：

1. 通态损耗（PT或PF）：在二极管或晶闸管处于正向导通状态下，通过器件的正向压降与正向电流的乘积所产生的损耗。这是器件在正常工作状态下最主要的损耗之一。

2. 断态损耗（PD或PR）：在二极管或晶闸管处于反向截止或正向阻断状态下，由反向漏电流和反向截止电压（或正向阻断电压）引起的损耗。这类损耗通常较小，但在某些应用场合下也不容忽视。

3. 开通损耗（PTT或PFT）：二极管或晶闸管从截止状态转变为导通状态时所产生的损耗。这主要是由于载流子存储效应和载流区域的延迟传输造成的。

4. 关断损耗（PRQ）：二极管或晶闸管从导通状态转变为反向截止状态时所产生的损耗。这同样是由载流子存储效应造成的，并取决于反向延迟电流、反向断态电压幅值和上升率等因素。

5. 控制损耗（晶闸管特有）：对于晶闸管而言，还存在由于门极电流在门极和阴极之间流动而转化为热量的电能损耗，即控制损耗。它分为门极峰值功耗PGM和门极平均功耗PGAV。

二、损耗计算

1. 通态损耗计算：

• 晶闸管：PTAV = VT(TO) × ITAV + rT × I²TRMS = VT(TO) × ITAV + rT × I²TAV × F²

• 二极管：PFAV = VF(TO) × IFAV + rT × I²FRMS = VF(TO) × IFAV + rT × I²FAV × F²
  其中，VT(TO)和VF(TO)分别为晶闸管和二极管在特定温度下的通态电压，ITAV和IFAV分别为通态电流的平均值，rT为等效电阻，I²TRMS和I²FRMS分别为通态电流的均方根值，F为频率。

2. 开关损耗计算：

• 平均开关损耗随通态电流在开通和关断时的上升率和下降率以及重复频率的增加而增加。对于阻断电压≤2200V的中等尺寸晶闸管和二极管以及高达60Hz电网频率的应用，开关损耗与通态损耗相比通常可以忽略不计。但对于高阻断电压或大尺寸的半导体器件，在计算时需要考虑关断损耗。

3. 控制损耗计算：

• 控制损耗主要针对晶闸管，由门极电流和门极电压的乘积决定。门极峰值功耗PGM为门极电流和门极电压峰值的乘积，门极平均功耗PGAV为门极功耗的周期平均值。

三、损耗影响与应对措施

1. 损耗对器件性能的影响：损耗会导致器件发热，进而影响其工作效率和可靠性。长期工作在高温环境下会加速器件的老化过程，缩短使用寿命。

2. 应对措施：

• 选择合适的散热方式以降低器件温度。

• 优化电路设计以减少不必要的损耗。

• 选用具有低损耗特性的器件型号。

• 在高损耗场合下采用并联或串联等方式分散损耗。

综上所述，大功率二极管晶闸管的损耗是其性能评估和应用效果分析的重要方面。通过合理的损耗分类、准确的损耗计算和有效的应对措施可以降低器件损耗提高电路效率和使用寿命。