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?jī)?yōu)點(diǎn)，如耐壓高，電流大等。同時(shí)它又是全控型器件，即在門(mén)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(dòng)電路、三、可關(guān)斷晶閘管的驅(qū)動(dòng)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(yáng)極、陰極和門(mén)極。外部引出陽(yáng)極、陰極和門(mén)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(gè)甚至數(shù)百個(gè)共陽(yáng)極的小成器件，內(nèi)部包含數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)共陽(yáng)極的小GTOGTO元，元，這些這些GTOGTO元的陰極和門(mén)極則在器件內(nèi)部并聯(lián)在一起。元的陰極和門(mén)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(hào)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào) (a) 各單元的陰極、門(mén)極間隔排列的圖形各單元的陰極、門(mén)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(mén)極信號(hào)是可以撤除的之后，門(mén)極信號(hào)是可以撤除的, , 但在制作時(shí)采用特殊的但在制作時(shí)采用特殊的工藝使管子導(dǎo)通后處于臨界飽和，以便用門(mén)極負(fù)脈沖工藝使管子導(dǎo)通后處于臨界飽和，以便用門(mén)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(mén)極加負(fù)脈沖即從門(mén)極抽。門(mén)極加負(fù)

4、脈沖即從門(mén)極抽出電流出電流( (即抽取飽和導(dǎo)通時(shí)儲(chǔ)存即抽取飽和導(dǎo)通時(shí)儲(chǔ)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(yáng)極電流）最大可關(guān)斷陽(yáng)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(mén)極可關(guān)斷能力可的門(mén)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(lái)表征，最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流來(lái)表征，最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流I IATOATO與門(mén)極負(fù)脈沖電流最大值與門(mén)極負(fù)脈沖電流最大

5、值I IGMGM之比稱(chēng)為電流關(guān)斷增益。之比稱(chēng)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(guò)的關(guān)斷增益很小，不超過(guò)3535。這。這正是正是GTOGTO的缺點(diǎn)。一個(gè)的缺點(diǎn)。一個(gè)1000A1000A的的GTOGTO關(guān)斷時(shí)門(mén)極負(fù)脈沖關(guān)斷時(shí)門(mén)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(shí)必須注意）使用時(shí)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(lèi)似于逆導(dǎo)晶閘管，需承都制造成逆導(dǎo)型，類(lèi)似于逆導(dǎo)晶閘管，需承受反壓時(shí)應(yīng)和電力二極管串聯(lián)受反壓時(shí)應(yīng)和電力二極管串聯(lián) 。v 用門(mén)極正脈沖可使用門(mén)極正脈沖可使GTOGTO開(kāi)通，開(kāi)通， 用門(mén)極負(fù)脈沖可以使其用門(mén)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(mén)極反關(guān)斷的門(mén)極反向電流比較大，向電流比較大， 約為陽(yáng)極電流的約為陽(yáng)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(lèi)型，有能承受反壓和不能承受反壓兩種類(lèi)型， 在使用在使用時(shí)要特別注

7、意。時(shí)要特別注意。精選ppt5 5、GTOGTO的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路1 1）對(duì)）對(duì)GTOGTO門(mén)極控制信號(hào)的要求門(mén)極控制信號(hào)的要求（1 1）開(kāi)通控制：要求門(mén)極電流脈沖的前沿陡、幅度高、）開(kāi)通控制：要求門(mén)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(mén)極驅(qū)動(dòng)電路的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路 ：開(kāi)通限流；：在：開(kāi)通限流；：在SCRSCR陽(yáng)極電流下降期間釋放出儲(chǔ)能，陽(yáng)極電流下降期間釋放出儲(chǔ)能，補(bǔ)償補(bǔ)償GTOGTO的門(mén)極關(guān)斷電流，提高了關(guān)斷能力。的門(mén)

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(shí)，電容放電，反向電流使斷時(shí)，電容放電，反向電流使GTOGTO關(guān)斷。關(guān)斷。 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠；優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠； 缺點(diǎn)：無(wú)獨(dú)立的關(guān)斷電源，缺點(diǎn)：無(wú)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(shí)導(dǎo)通時(shí)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(shí)導(dǎo)通時(shí)GTOGTO門(mén)極與陰極間流過(guò)負(fù)電流而被關(guān)斷；門(mén)極與陰極間流過(guò)負(fù)電流而被關(guān)斷；l 由于由于GTOGTO的開(kāi)通和關(guān)斷均依的開(kāi)通和關(guān)斷均依賴(lài)于一個(gè)獨(dú)立的電源，故其關(guān)賴(lài)于一個(gè)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(gè)）導(dǎo)通和關(guān)斷用兩個(gè)獨(dú)立的電源