可關(guān)斷晶閘管(1)

1、精選ppt二、可關(guān)斷晶閘管二、可關(guān)斷晶閘管 可關(guān)斷晶閘管可關(guān)斷晶閘管(Gate-Turn-Off Thyristor)(Gate-Turn-Off Thyristor)GTO。它具有普通晶閘管的全部優(yōu)點(diǎn)，如耐壓高，電流大等。同時它又是全控型器件，即在門極正脈沖電流觸發(fā)下導(dǎo)通，在負(fù)脈沖電流觸發(fā)下關(guān)斷。 1 1、可關(guān)斷晶閘管及其工作原理、可關(guān)斷晶閘管及其工作原理2 2、可關(guān)斷晶閘管的特性與主要參數(shù)、可關(guān)斷晶閘管的特性與主要參數(shù)3 3、三、可關(guān)斷晶閘管的驅(qū)動電路、三、可關(guān)斷晶閘管的驅(qū)動電路精選ppt （1 1）與普通晶閘管的相同點(diǎn)：）與普通晶閘管的相同點(diǎn)： PNPNPNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，四層半導(dǎo)體

2、結(jié)構(gòu)，外部引出陽極、陰極和門極。外部引出陽極、陰極和門極。 （2 2）和普通晶閘管的不同點(diǎn)：）和普通晶閘管的不同點(diǎn)：GTOGTO是一種多元的功率集是一種多元的功率集成器件，內(nèi)部包含數(shù)十個甚至數(shù)百個共陽極的小成器件，內(nèi)部包含數(shù)十個甚至數(shù)百個共陽極的小GTOGTO元，元，這些這些GTOGTO元的陰極和門極則在器件內(nèi)部并聯(lián)在一起。元的陰極和門極則在器件內(nèi)部并聯(lián)在一起。1 1、可關(guān)斷晶閘管的結(jié)構(gòu)、可關(guān)斷晶閘管的結(jié)構(gòu)圖圖1.4.1 GTO的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號 (a) 各單元的陰極、門極間隔排列的圖形各單元的陰極、門極間隔排列的圖形 ( b) 并聯(lián)單元結(jié)構(gòu)斷面示意圖并聯(lián)單元結(jié)構(gòu)

3、斷面示意圖 精選ppt精選ppt 2 2、可關(guān)斷晶閘管的工作原理、可關(guān)斷晶閘管的工作原理 1 1）GTOGTO的的導(dǎo)通機(jī)理導(dǎo)通機(jī)理與與SCRSCR是是相同的相同的。GTOGTO一旦導(dǎo)通一旦導(dǎo)通之后，門極信號是可以撤除的之后，門極信號是可以撤除的, , 但在制作時采用特殊的但在制作時采用特殊的工藝使管子導(dǎo)通后處于臨界飽和，以便用門極負(fù)脈沖工藝使管子導(dǎo)通后處于臨界飽和，以便用門極負(fù)脈沖電流破壞臨界飽和狀態(tài)使其關(guān)斷。而普通晶閘管處于電流破壞臨界飽和狀態(tài)使其關(guān)斷。而普通晶閘管處于深飽和狀態(tài)。深飽和狀態(tài)。2 2）在）在關(guān)斷機(jī)理關(guān)斷機(jī)理上與上與SCRSCR是是不同不同的的。門極加負(fù)脈沖即從門極抽。門極加負(fù)

4、脈沖即從門極抽出電流出電流( (即抽取飽和導(dǎo)通時儲存即抽取飽和導(dǎo)通時儲存的大量載流子的大量載流子) )，強(qiáng)烈正反饋使，強(qiáng)烈正反饋使器件退出飽和而關(guān)斷。器件退出飽和而關(guān)斷。 精選ppt3、可關(guān)斷晶閘管的主要參數(shù)可關(guān)斷晶閘管的主要參數(shù) （1 1）最大可關(guān)斷陽極電流）最大可關(guān)斷陽極電流I IATOATO: :它是它是GTOGTO的額定電流；的額定電流； （2 2）電流關(guān)斷增益）電流關(guān)斷增益offoff：GTOGTO的門極可關(guān)斷能力可的門極可關(guān)斷能力可用電流關(guān)斷增益用電流關(guān)斷增益offoff來表征，最大可關(guān)斷陽極電流來表征，最大可關(guān)斷陽極電流I IATOATO與門極負(fù)脈沖電流最大值與門極負(fù)脈沖電流最大

5、值I IGMGM之比稱為電流關(guān)斷增益。之比稱為電流關(guān)斷增益。 通常大容量通常大容量GTOGTO的關(guān)斷增益很小，不超過的關(guān)斷增益很小，不超過3535。這。這正是正是GTOGTO的缺點(diǎn)。一個的缺點(diǎn)。一個1000A1000A的的GTOGTO關(guān)斷時門極負(fù)脈沖關(guān)斷時門極負(fù)脈沖電流峰值要電流峰值要200A 200A 。 精選ppt 2 2）使用時必須注意）使用時必須注意 ： 4 4、可關(guān)斷晶閘管的應(yīng)用、可關(guān)斷晶閘管的應(yīng)用 1 1）GTOGTO主要主要用于斬波調(diào)速、變頻調(diào)速、逆變電源等領(lǐng)用于斬波調(diào)速、變頻調(diào)速、逆變電源等領(lǐng)域域，顯示出強(qiáng)大的生命力。，顯示出強(qiáng)大的生命力。v 不少不少GTOGTO都制造成逆導(dǎo)型

6、，類似于逆導(dǎo)晶閘管，需承都制造成逆導(dǎo)型，類似于逆導(dǎo)晶閘管，需承受反壓時應(yīng)和電力二極管串聯(lián)受反壓時應(yīng)和電力二極管串聯(lián) 。v 用門極正脈沖可使用門極正脈沖可使GTOGTO開通，開通， 用門極負(fù)脈沖可以使其用門極負(fù)脈沖可以使其關(guān)斷，這是關(guān)斷，這是GTOGTO最大的優(yōu)點(diǎn)。但要使最大的優(yōu)點(diǎn)。但要使GTOGTO關(guān)斷的門極反關(guān)斷的門極反向電流比較大，向電流比較大， 約為陽極電流的約為陽極電流的/ /左右。左右。 v GTOGTO的通態(tài)管壓降比較大，的通態(tài)管壓降比較大， 一般為一般為2 23V3V。v GTOGTO有能承受反壓和不能承受反壓兩種類型，有能承受反壓和不能承受反壓兩種類型， 在使用在使用時要特別注

7、意。時要特別注意。精選ppt5 5、GTOGTO的門極驅(qū)動電路的門極驅(qū)動電路1 1）對）對GTOGTO門極控制信號的要求門極控制信號的要求（1 1）開通控制：要求門極電流脈沖的前沿陡、幅度高、）開通控制：要求門極電流脈沖的前沿陡、幅度高、寬度大及后沿緩。寬度大及后沿緩。（2 2）關(guān)斷控制：要求）關(guān)斷控制：要求前沿較陡、寬度足夠、前沿較陡、寬度足夠、幅度較高、后沿平緩。幅度較高、后沿平緩。精選ppt）GTOGTO的門極驅(qū)動電路的門極驅(qū)動電路 ：開通限流；：在：開通限流；：在SCRSCR陽極電流下降期間釋放出儲能，陽極電流下降期間釋放出儲能，補(bǔ)償補(bǔ)償GTOGTO的門極關(guān)斷電流，提高了關(guān)斷能力。的門

8、極關(guān)斷電流，提高了關(guān)斷能力。（1 1）電源經(jīng)使電源經(jīng)使GTOGTO觸發(fā)導(dǎo)通，電容充電。當(dāng)關(guān)觸發(fā)導(dǎo)通，電容充電。當(dāng)關(guān)斷時，電容放電，反向電流使斷時，電容放電，反向電流使GTOGTO關(guān)斷。關(guān)斷。 優(yōu)點(diǎn)：簡單可靠；優(yōu)點(diǎn)：簡單可靠； 缺點(diǎn)：無獨(dú)立的關(guān)斷電源，缺點(diǎn)：無獨(dú)立的關(guān)斷電源， 其關(guān)斷能力有限且不易控制。其關(guān)斷能力有限且不易控制。另一方面，電容上必須有另一方面，電容上必須有一定的能量才能使一定的能量才能使GTOGTO關(guān)斷，關(guān)斷，故觸發(fā)的脈沖必須有一定故觸發(fā)的脈沖必須有一定的寬度。的寬度。精選ppt（2 2）導(dǎo)通：導(dǎo)通：1 1、2 2導(dǎo)通時導(dǎo)通時GTOGTO被觸發(fā)；被觸發(fā)； 關(guān)斷：關(guān)斷：1 1、2 2關(guān)斷和關(guān)斷和SCRSCR、SCRSCR導(dǎo)通時導(dǎo)通時GTOGTO門極與陰極間流過負(fù)電流而被關(guān)斷；門極與陰極間流過負(fù)電流而被關(guān)斷；l 由于由于GTOGTO的開通和關(guān)斷均依的開通和關(guān)斷均依賴于一個獨(dú)立的電源，故其關(guān)賴于一個獨(dú)立的電源，故其關(guān)斷能力強(qiáng)且可控制，其觸發(fā)脈斷能力強(qiáng)且可控制，其觸發(fā)脈沖可采用窄脈沖；沖可采用窄脈沖；精選ppt （3 3）導(dǎo)通和關(guān)斷用兩個）導(dǎo)通和關(guān)斷用兩個獨(dú)立的電源