可關(guān)斷晶閘管的工作原理 EMP8965-33VF05GRR

   GTO的工作原理可從其導(dǎo)通過程和關(guān)斷過程兩個(gè)方面來進(jìn)行分析。

   (1)導(dǎo)通過程GTO也可等效成兩個(gè)晶體管P1N1P2和N1P2N2互連,GTO的雙晶體管模型如圖⒈17(a)所示。其中,臼和α2分別為P1N1P2和N1P2N2的共基極電流放大倍數(shù),αl比α2小。GTO與普通晶問管的最大區(qū)別就是導(dǎo)通后回路增益α1+α2數(shù)值不同。普通晶閘管的回路增益α1+α2常為1.15左右,而GTO的α1+α2略大于1。因而,GTO處于臨界飽和狀態(tài),這為門極負(fù)脈沖關(guān)斷陽極電流提供了有利條件。

    當(dāng)陽極加正向電壓,門極加正觸發(fā)信號(hào)后,GTO的導(dǎo)通過程與普通晶間管非常相似。當(dāng)αl+α2)1之后,兩個(gè)晶體管均飽和導(dǎo)通,因而GTO導(dǎo)通。由此可知,GTO導(dǎo)通的必要條件是αl+α2)1。α1+α2=1時(shí)的陽極電流為臨界導(dǎo)通電流,稱為GTO的擎住電流。當(dāng)門極加足夠大的正觸發(fā)信號(hào),使陽極電流大于擎住電流之后,GTO才能維持大面積飽和導(dǎo)通。

    (2)關(guān)斷過程

   當(dāng)GTO已處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),對(duì)門極加負(fù)的關(guān)斷脈沖,形成一IG,相當(dāng)于將rα的電流抽出,使晶體管NlP2N2的基極電流減小,Ⅰc2和rK隨之減小,Ⅰc2減小又使ⅠA和rα減小,這是一個(gè)正反饋過程。當(dāng)燉和rd的減小使α1+α2(1時(shí),等效晶體管NlP2N2和P1N】P2退出飽和,GTO不滿是維持導(dǎo)通條件,陽極電流下降到零而關(guān)斷。GTO關(guān)斷時(shí),隨著陽極電流的下降,陽極電壓逐步上升,因而關(guān)斷時(shí)的瞬時(shí)功耗較大。在電感負(fù)載條件下,陽極電流與陽極電壓有可能同時(shí)出現(xiàn)最大值,此時(shí)的瞬時(shí)關(guān)斷功耗尤為突出。

   由于GT()處于臨界飽和狀態(tài),用抽走陽極電流的方法破壞臨界飽和狀態(tài),能使器件關(guān)斷。而普通晶閘管導(dǎo)通之后.處于深度飽和狀態(tài),用抽走陽極電流的方法不能使其關(guān)斷。GTO的門極和陰極是多元并聯(lián)結(jié)構(gòu),因此也能從門極抽走更大的電流,從而使GTO關(guān)斷。