门极可关断晶闸管

门极可关断晶闸管

门极可关断晶闸管是一种具有自关断能力和晶闸管特性的晶闸管。如果在阳极加正向电压时，门极加上正向触发电流，GTO就导通。在导通的情况下，门极加上足够大的反向触发脉冲电流，GTO就由导通转为阻断。它的一些性能虽然比绝缘栅双极晶体管、电力场效应管差，但其具有一般晶闸管的耐高压、电流容量大以及承受浪涌能力强的优点。因此，GTO已逐步取代了普通晶闸管，成为大、中容量变流装置中的主要开关器件。

中文名门极可关断晶闸管

外文名Gate-Turn-Off Thyristor

简称极可关断晶闸管的简称

类型晶闸管的一个衍生器件

通过通过门极施加负的脉冲电流

简介

GTO（Gate-Turn-Off Thyristor）是门极可关断晶闸管的简称，他是晶闸管的一个衍生器件。但可以通过门极施加负的脉冲电流使其关断，他是全控型器件。

GTO的结构

GTO和普通晶闸管一样，是PNPN四层半导体结构，外部也是引出阳极．阴极和门极。但和普通晶闸管不同的是，GTO是一种多元的功率集成器件。虽然外部同样引出三个极，但内部包含数十个甚至数百个共阳极的小GTO单元，这些GTO单元的阴极和门极在器件内部并联，他是为了实现门极控制关断而设计的。

GTO的内部结构图和电气图形符号GTO的工作原理：

从图中可知PNP和NPN构成了两个晶闸管V1 V2分别有共基极电流增益a1和a2。

1.当a1+a2=1时，是器件临界导通的条件。

2.当a1+a2>1时，是二个晶体管过饱和导通的条件。

3.当a1+a2<1时，是不能维持饱和导通而关断的条件。

GTO与普通晶闸管的不同

1.在设计器件时使a2较大，这样晶体管V2控制灵敏，这样GTO可以很容易关断。

2.使得a1+a2趋向与1，普通晶闸管a1+a2>=1.15，而GTO的近似为1.05，这样GTO导通时饱和程度不深，更接近与临界饱和，为门极可关断控制提供了有力条件。不利因素，导通是管压降增大了。

3.集成结构中每个GTO单元的阴极面积小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2基区的横向电阻很小，使门极抽出较大的电流成为可能。

4.它比普通晶闸管开通过程快，承受的电压能力强。