? 可關(guān)斷晶閘管與普通晶閘管的區(qū)別

? ? ? ? 與普通晶閘管的相同點(diǎn)：PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，外部引出陽(yáng)極、陰極和門(mén)極。

　　和普通晶閘管的不同點(diǎn)：GTO是一種多元的功率集成器件。

　 ? 可關(guān)斷晶閘管的工作原理

　　由于GTO處于臨界飽和狀態(tài)，用抽走陽(yáng)極電流的方法破壞臨界飽和狀態(tài)，能使器件關(guān)斷。而晶閘管導(dǎo)通之后，處于深度飽和狀態(tài)，用抽走陽(yáng)極電流的方法不能使其關(guān)斷。

　　存儲(chǔ)時(shí)間ts：對(duì)應(yīng)著從關(guān)斷過(guò)程開(kāi)始，到陽(yáng)極電流開(kāi)始下降到90%IA為止的一段時(shí)間間隔。

　　下降時(shí)間tf：對(duì)應(yīng)著陽(yáng)極電流迅速下降，陽(yáng)極電壓不斷上升和門(mén)極反電壓開(kāi)始建立的過(guò)程。

　　尾部時(shí)間tt：則是指從陽(yáng)極電流降到極小值時(shí)開(kāi)始，直到最終達(dá)到維持電流為止的時(shí)間。

　　GTO有許多參數(shù)與晶閘管相同，這里只介紹一些與晶閘管不同的參數(shù)。

　　（1） 最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流IATO

　　電流過(guò)大時(shí)α1+α2稍大于1的條件可能被破壞，使器件飽和程度加深，導(dǎo)致門(mén)極關(guān)斷失敗。

　?。?） 關(guān)斷增益off

　　GTO的關(guān)斷增益off為最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流IATO與門(mén)極負(fù)電流最大值IgM之比，off通常只有5左右。

　　門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路和緩沖電路

　　1. 可關(guān)斷晶閘管的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路

　　影響GTO導(dǎo)通的主要因素有：陽(yáng)極電壓、陽(yáng)極電流、溫度和門(mén)極觸發(fā)信號(hào)等。陽(yáng)極電壓高，GTO導(dǎo)通容易，陽(yáng)極電流較大時(shí)易于維持大面積飽和導(dǎo)通，溫度低時(shí)，要加大門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)才能得到與室溫時(shí)相同的導(dǎo)通效果。

　　（1） 對(duì)門(mén)極觸發(fā)信號(hào)的要求

　　因?yàn)镚TO工作在臨界飽和狀態(tài)，所以門(mén)極觸發(fā)信號(hào)要足夠大，

　　脈沖前沿（正、負(fù)脈沖）越陡越有利，而后沿平緩些好。正脈沖后沿太陡會(huì)產(chǎn)生負(fù)尖峰脈沖；負(fù)脈沖后沿太陡會(huì)產(chǎn)生正尖峰脈沖，會(huì)使剛剛關(guān)斷的GTO的耐壓和陽(yáng)極承受的du/dt降低。

　　為了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)觸發(fā)，門(mén)極正脈沖電流一般為額定觸發(fā)電流（直流）的（3～5）倍。

　?。?） 門(mén)極觸發(fā)方式

　　GTO門(mén)極觸發(fā)方式通常有下面三種：

　　① 直流觸發(fā)

　　在GTO被觸發(fā)導(dǎo)通期間，門(mén)極一直加有直流觸發(fā)信號(hào)。

　?、?連續(xù)脈沖觸發(fā)

　　在GTO被觸發(fā)導(dǎo)通期間，門(mén)極上仍加有連續(xù)觸發(fā)脈沖，所以也稱(chēng)脈沖列觸發(fā)。

　　③ 單脈沖觸發(fā)

　　即常用的脈沖觸發(fā)，GTO導(dǎo)通之后，門(mén)極觸發(fā)脈沖即結(jié)束。采用直流觸發(fā)或脈沖列觸發(fā)方式GTO的正向管壓降較小。采用單脈沖觸發(fā)時(shí)，如果陽(yáng)極電流較小，則管壓降較大，用單脈沖觸發(fā)，應(yīng)提高脈沖的前沿陡度，增大脈沖幅度和寬度，才能使GTO的大部分或全部達(dá)飽和導(dǎo)通狀態(tài)。

　　緩沖電路

　　吸收過(guò)電壓的有效方法是在器件兩端并聯(lián)一個(gè)吸收過(guò)電壓的阻容電路。如果吸收電路元器件的參數(shù)選擇不當(dāng)，或連線過(guò)長(zhǎng)造成分布電感LS過(guò)大等，也可能產(chǎn)生嚴(yán)重的過(guò)電壓。

　　緩沖電路元件的選擇

　　應(yīng)選取較小的RS，RS的阻值一般應(yīng)選取10Ω～20Ω 。RS不應(yīng)選用線繞式的，而應(yīng)是涂膜工藝制作的無(wú)感電阻。要求二極管VDS能快速開(kāi)通、反向恢復(fù)時(shí)間trr短和反向恢復(fù)電荷Qr盡量小。吸收電路中的CS也應(yīng)當(dāng)是無(wú)感元件，以盡可能減小吸收電路的雜散分布電感LS。