可关断晶闸管的工作原理 EMP8965-33VF05GRR

   GTO的工作原理可从其导通过程和关断过程两个方面来进行分析。

   (1)导通过程GTO也可等效成两个晶体管P1N1P2和N1P2N2互连,GTO的双晶体管模型如图⒈17(a)所示。其中,臼和α2分别为P1N1P2和N1P2N2的共基极电流放大倍数,αl比α2小。GTO与普通晶问管的最大区别就是导通后回路增益α1+α2数值不同。普通晶闸管的回路增益α1+α2常为1.15左右,而GTO的α1+α2略大于1。因而,GTO处于临界饱和状态,这为门极负脉冲关断阳极电流提供了有利条件。

    当阳极加正向电压,门极加正触发信号后,GTO的导通过程与普通晶间管非常相似。当αl+α2)1之后,两个晶体管均饱和导通,因而GTO导通。由此可知,GTO导通的必要条件是αl+α2)1。α1+α2=1时的阳极电流为临界导通电流,称为GTO的擎住电流。当门极加足够大的正触发信号,使阳极电流大于擎住电流之后,GTO才能维持大面积饱和导通。

    (2)关断过程

   当GTO已处于导通状态时,对门极加负的关断脉冲,形成一IG,相当于将rα的电流抽出,使晶体管NlP2N2的基极电流减小,Ⅰc2和rK随之减小,Ⅰc2减小又使ⅠA和rα减小,这是一个正反馈过程。当炖和rd的减小使α1+α2(1时,等效晶体管NlP2N2和P1N】P2退出饱和,GTO不满是维持导通条件,阳极电流下降到零而关断。GTO关断时,随着阳极电流的下降,阳极电压逐步上升,因而关断时的瞬时功耗较大。在电感负载条件下,阳极电流与阳极电压有可能同时出现最大值,此时的瞬时关断功耗尤为突出。

   由于GT()处于临界饱和状态,用抽走阳极电流的方法破坏临界饱和状态,能使器件关断。而普通晶闸管导通之后.处于深度饱和状态,用抽走阳极电流的方法不能使其关断。GTO的门极和阴极是多元并联结构,因此也能从门极抽走更大的电流,从而使GTO关断。