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文档简介

门极可关断晶闸管GTO门极可关断晶闸管GTO■晶闸管的一种派生器件，但可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断，因而属于全控型器件。

■GTO的结构和工作原理

◆GTO的结构☞是PNPN四层半导体结构。☞是一种多元的功率集成器件，虽然外部同样引出个极，但内部则包含数十个甚至数百个共阳极的小GTO单元，这些GTO元的阴极和门极则在器件内部并联在一起。

图2-14GTO的内部结构和电气图形符号各单元的阴极、门极间隔排列的图形并联单元结构断面示意图电气图形符号

门极可关断晶闸管GTO

图2-8晶闸管的双晶体管模型 及其工作原理

a)双晶体管模型b)工作原理◆GTO的工作原理

☞V1、V2的共基极电流增益分别是

1、

2。

1+

2=1是器件临界导通的条件，大于1导通，小于1则关断。

☞GTO与普通晶闸管的不同√设计

2较大，使晶体管V2控制灵敏，易于GTO关断。√导通时

1+

2更接近1，导通时接近临界饱和，有利门极控制关断，但导通时管压降增大。√多元集成结构，使得P2基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流。门极可关断晶闸管GTO☞GTO的导通过程与普通晶闸管是一样的，只不过导通时饱和程度较浅。☞而关断时，给门极加负脉冲，即从门极抽出电流，当两个晶体管发射极电流IA和IK的减小使1+

2<1时，器件退出饱和而关断。☞GTO的多元集成结构使得其比普通晶闸管开通过程更快，承受di/dt的能力增强。

门极可关断晶闸管GTO■GTO的动态特性

◆开通过程与普通晶闸管类似。

◆关断过程

☞储存时间ts下降时间tf尾部时间tt☞通常tf比ts小得多，而tt比ts要长。☞门极负脉冲电流幅值越大，前沿越陡，

ts就越短。使门极负脉冲的后沿缓慢衰减，在tt阶段仍能保持适当的负电压，则可以缩短尾部时间。图2-15GTO的开通和关断过程电流波形

Ot0tiGiAIA90%IA10%IAtttftstdtrt0t1t2t3t4t5t6抽取饱和导通时储存的大量载流子的时间等效晶体管从饱和区退至放大区，阳极电流逐渐减小时间

残存载流子复合所需时间

门极可关断晶闸管GTO■GTO的主要参数◆GTO的许多参数都和普通晶闸管相应的参数意义相同。

◆最大可关断阳极电流IATO☞用来标称GTO额定电流。

◆电流关断增益

off

☞最大可关断阳极电流IATO与门极负脉冲电流最大值IGM之比。

☞

off一般很小，只有5左右，这是GTO的一个主要缺点。

6/89门极可关断晶闸管GTO■GTO的主要参数◆开通时间ton

☞延迟时间与上升时间之和。☞延迟时间一般约1~2

s，上升时间则随通态阳极电流值的增大而增大。

◆关断时间toff

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