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門極可關斷晶閘管
鎖定
- 中文名
- 門極可關斷晶閘管
- 外文名
- Gate-Turn-Off Thyristor
- 簡 稱
- 極可關斷晶閘管的簡稱
- 類 型
- 晶閘管的一個衍生器件
- 通 過
- 通過門極施加負的脈衝電流
目錄
- 1 簡介
- 2 GTO的結構
- 3 GTO與普通晶閘管的不同
門極可關斷晶閘管簡介
GTO(Gate-Turn-Off Thyristor)是門極可關斷晶閘管的簡稱,他是晶閘管的一個衍生器件。但可以通過門極施加負的脈衝電流使其關斷,他是全控型器件
[1]
。
門極可關斷晶閘管GTO的結構
GTO和普通晶閘管一樣,是PNPN四層半導體結構,外部也是引出陽極.陰極和門極。但和普通晶閘管不同的是,GTO是一種多元的功率集成器件。雖然外部同樣引出三個極,但內部包含數十個甚至數百個共陽極的小GTO單元,這些GTO單元的陰極和門極在器件內部並聯,他是為了實現門極控制關斷而設計的。
從圖中可知PNP和NPN構成了兩個晶閘管V1 V2分別有共基極電流增益a1和a2。
1.當a1+a2=1時,是器件臨界導通的條件。
2.當a1+a2>1時,是二個晶體管過飽和導通的條件。
門極可關斷晶閘管GTO與普通晶閘管的不同
1.在設計器件時使a2較大,這樣晶體管V2控制靈敏,這樣GTO可以很容易關斷。
2.使得a1+a2趨向與1,普通晶閘管a1+a2>=1.15,而GTO的近似為1.05,這樣GTO導通時飽和程度不深,更接近與臨界飽和,為門極可關斷控制提供了有力條件。不利因素,導通是管壓降增大了。
3.集成結構中每個GTO單元的陰極面積小,門極和陰極間的距離大為縮短,使得P2基區的橫向電阻很小,使門極抽出較大的電流成為可能。
4.它比普通晶閘管開通過程快,承受的電壓能力強
[2]
。
門極可關斷晶閘管GTO的主要參數
1.最大可關斷陽極電流IATO。
2.電流關斷增益βOff=IATO/IGM。
IGM是門極負脈衝電流最大值 βOff一般只有5左右這是GTO的主要缺點。
3.開通時間Ton 開通時間指延遲時間與上升時間之和.GTO的延遲時間一般為1~2us,上升時間則隨同態陽極電流值的增大而增大。
4.關斷時間Toff 關斷時間指存儲時間與下降時間之和,而不包括尾部時間。GTO的存儲時間則隨陽極電流值的增大而增大,下降時間一般小於2us。