? 可關斷晶閘管與普通晶閘管的區別

? ? ? ? 與普通晶閘管的相同點：PNPN四層半導體結構，外部引出陽極、陰極和門極。

　　和普通晶閘管的不同點：GTO是一種多元的功率集成器件。

　 ? 可關斷晶閘管的工作原理

　　由于GTO處于臨界飽和狀態，用抽走陽極電流的方法破壞臨界飽和狀態，能使器件關斷。而晶閘管導通之后，處于深度飽和狀態，用抽走陽極電流的方法不能使其關斷。

　　存儲時間ts：對應著從關斷過程開始，到陽極電流開始下降到90%IA為止的一段時間間隔。

　　下降時間tf：對應著陽極電流迅速下降，陽極電壓不斷上升和門極反電壓開始建立的過程。

　　尾部時間tt：則是指從陽極電流降到極小值時開始，直到最終達到維持電流為止的時間。

　　GTO有許多參數與晶閘管相同，這里只介紹一些與晶閘管不同的參數。

　　（1） 最大可關斷陽極電流IATO

　　電流過大時α1+α2稍大于1的條件可能被破壞，使器件飽和程度加深，導致門極關斷失敗。

　　（2） 關斷增益off

　　GTO的關斷增益off為最大可關斷陽極電流IATO與門極負電流最大值IgM之比，off通常只有5左右。

　　門極驅動電路和緩沖電路

　　1. 可關斷晶閘管的門極驅動電路

　　影響GTO導通的主要因素有：陽極電壓、陽極電流、溫度和門極觸發信號等。陽極電壓高，GTO導通容易，陽極電流較大時易于維持大面積飽和導通，溫度低時，要加大門極驅動信號才能得到與室溫時相同的導通效果。

　　（1） 對門極觸發信號的要求

　　因為GTO工作在臨界飽和狀態，所以門極觸發信號要足夠大，

　　脈沖前沿（正、負脈沖）越陡越有利，而后沿平緩些好。正脈沖后沿太陡會產生負尖峰脈沖；負脈沖后沿太陡會產生正尖峰脈沖，會使剛剛關斷的GTO的耐壓和陽極承受的du/dt降低。

　　為了實現強觸發，門極正脈沖電流一般為額定觸發電流（直流）的（3～5）倍。

　　（2） 門極觸發方式

　　GTO門極觸發方式通常有下面三種：

　　① 直流觸發

　　在GTO被觸發導通期間，門極一直加有直流觸發信號。

　　② 連續脈沖觸發

　　在GTO被觸發導通期間，門極上仍加有連續觸發脈沖，所以也稱脈沖列觸發。

　　③ 單脈沖觸發

　　即常用的脈沖觸發，GTO導通之后，門極觸發脈沖即結束。采用直流觸發或脈沖列觸發方式GTO的正向管壓降較小。采用單脈沖觸發時，如果陽極電流較小，則管壓降較大，用單脈沖觸發，應提高脈沖的前沿陡度，增大脈沖幅度和寬度，才能使GTO的大部分或全部達飽和導通狀態。

　　緩沖電路

　　吸收過電壓的有效方法是在器件兩端并聯一個吸收過電壓的阻容電路。如果吸收電路元器件的參數選擇不當，或連線過長造成分布電感LS過大等，也可能產生嚴重的過電壓。

　　緩沖電路元件的選擇

　　應選取較小的RS，RS的阻值一般應選取10Ω～20Ω 。RS不應選用線繞式的，而應是涂膜工藝制作的無感電阻。要求二極管VDS能快速開通、反向恢復時間trr短和反向恢復電荷Qr盡量小。吸收電路中的CS也應當是無感元件，以盡可能減小吸收電路的雜散分布電感LS。