电力双极型晶体管(GTR)是一种耐高压、能接受大电流的双极晶体管，也称为BJT，简称为电力晶体管。它与晶闸管不同，具有线性扩大特性，但在电力电子使用中却作业在开关状况，然后减小功耗。GTR可通过基极操控其注册和关断，是典型的自关断器材。
一、电力晶体管的结构和作业原理
电力晶体管有与一般双极型晶体管类似的结构、作业原理和特性。它们都是3层半导体，2个PN结的三端器材，有PNP和NPN这2种类型，但GTR多选用NPN型。GTR的结构、电气符号和根本作业原理，如图1所示。
在使用中，GTR一般选用共发射极接法，如图1(c)所示。集电极电流i c与基极电流i b的比值为 β=i c/i b (1) 式中，β称为GTR的电流扩大系数，它反映出基极电流对集电极电流的操控才能。单管GTR的电流扩大系数很小，一般为10左右。 在考虑集电极和发射极之间的漏电流时， i c=βi b+I c e o (2)
二、GTR的类型
现在常用的GTR的单管、达林顿管和模块这3种类型。1、 单管GTR NPN三重分散台面型结构是单管GTR的典型结构，这种结构可靠性高，能改进器材的二次击穿特性，易于进步耐压才能，并易于散出内部热量。{{分页}}2、 达林顿GTR 达林顿结构的GTR是由2个或多个晶体管复合而成，可所以PNP型也可所以NPN型，其性质取决于驱动管，它与一般复合三极管类似。达林顿结构的GTR电流扩大倍数很大，能够到达几十至几千倍。尽管达林顿结构大大进步了电流扩大倍数，但其饱满管压降却增加了，增大了导通损耗，一起降低了管子的作业速度。3、 GTR模块 现在作为大功率的开关使用仍是GTR模块，它是将GTR管芯及为了改进功能的1个元件组装成1个单元，然后依据不同的用处将几个单元电路构成模块，集成在同一硅片上。这样，大大进步了器材的集成度、作业的可靠性和功能/价格比，一起也完结了小型轻量化。现在出产的GTR模块，可将多达6个彼此绝缘的单元电路制在同一个模块内，便于组成三相桥电路。
三、GTR的特性1、 静态特性
静态特性可分为输入特性和输出特性。输入特性与二极管的伏安特性类似，在此仅介绍其共射极电路的输出特性。GTR共射极电路的输出特性曲线，如图2所示。由图显着看出，静态特性分为3个区域，即人们所了解的截止区、扩大区及饱满区。当集电结和发射结处于反偏状况，或集电结处于反偏状况，发射结处于零偏状况时，管子作业在截止区;当发射结处于正偏、集电结处于反偏状况时，管子作业在扩大区;当发射和集电结都处于正偏状况时，管子作业在饱满区。GTR在电力电子电路中，需求作业在开关状况，因而它是在饱满和截止区之间替换作业。
2、 动态特性 GTR是用基极电流操控集电极电流的，器材开关进程的瞬态改变，就反映出其动态特性。GTR的动态特性曲线，如图3所示。
因为管子结电容和贮存电荷的存在，开关进程不是瞬时完结的。GTR注册时需求通过延时时刻和上升时刻，二者之和为注册时刻;关断时需求通过贮存时刻和下降时刻，二者之和为关断时刻。{{分页}} 实践使用中，在注册GTR时，加大驱动电流i b和其上升率，可减小td和tr ，但电流也不能太大，不然会因为过饱满而增大t s。在关断GTR时，加反向基极电压可加快存储电荷的散失，削减t s ，但反向电压不能太大，避免使发射结击穿。 为了进步GTR的开关速度，可选用结电容比较小的快速开关管，还可用加快电容来改进GTR的开关特性。在GTR的基极电阻两头并联一个电容，使用换流瞬间其上电压不能骤变的特性，也可改进管子的开关特性。
