什么是门极断开(GTO)可控硅

2021-06-25

可断开可控硅GTO(GateTurn-OffThyristor)亦称栅控可控硅。其主要特点为,当栅极加负向触发信号时可控硅能自行断开。普通可控硅(SCR)靠栅极正信号触发后,撤下信号亦能保持通态。欲使之断开,必须断开电源,使正方向电流小于保持电流IH,或施加反方向电压强近断开。
这就必须增加换向线路,不但使设施的体积重量增加,并且会降低效率,造成波形失真和噪声。

可断开可控硅克服了上述弊端,它既保存了普通可控硅耐压高、电流大等优势,以具备自断开能力,操作方便,是比较完美的高压、大电流开关元器件。

GTO的容积及使用期限均超出巨型晶体管(GTR),只是工作频率比GTR低。现在,GTO已到达4500A、6000V的容积。大功率可断开可控硅已普遍用在斩波调速、变频调速、逆变电源等领域,展示出强大的生命力。

可断开可控硅也归属于PNPN四层三端元器件,其构造及等效线路和普通可控硅同样,因此图1仅绘出GTO典型产品的外观及符号。大功率GTO大多数做成模块形式。

虽然GTO与SCR的触发导通原理同样,但二者的断开原理及断开方式大不相同。这是因为普通可控硅在导通后即处在深度饱和状态,而GTO在导通后只有到达临界饱和,因此GTO栅极上加负向触发信号就可以断开。GTO的1个重要参数便是断开增益,βoff,它相当于阳极最大可断开电流IATM与栅极最大负向电流IGM之比,有公式

βoff=IATM/IGM

βoff通常为几倍至几十倍。βoff值愈大,表明栅极电流对阳极电流的控制力愈强。很显然,βoff与晶体管的hFE参数颇有相似之处。

以上就是传承电子对什么是门极断开(GTO)可控硅的介绍,传承电子是一家以电力电子为专业领域的功率半导体模块制造商,为众多的企业公司提供功率半导体模块的定制、生产和加工,同时还给众多公司提供来料代工或贴牌加工业务。主要产品为各种封装形式的绝缘式和非绝缘式功率半导体模块、各种标准和非标准的功率半导体模块等。

关注微信公众号,了解更多资讯