可关断晶闸管(GTO)

2022-02-04 16:19分类：电子元器件阅读：

可关闭可控硅(GTO)

可关闭可控硅GTO（Gate Turn-Off Thyristor）亦称自动门可控硅。其主要特点为，应门极加负性开启数据信号时可控硅能自己关闭。

前已述及，一般可控硅（SCR）靠门极正数据信号开启以后，撤除数据信号亦能保持通态。欲使之关闭，务必断开开关电源，使正方向电流量小于保持电流量IH，或施加逆向工作电压强近关闭。这就必须提升换相电源电路，不但使设施的体积重量扩大，并且会减低高效率，造成波型失帧和噪音。可关闭可控硅摆脱了以上缺点，它既保存了一般可控硅抗压高、电流量大等优势，以具备自关闭工作能力，方便使用，是满意的髙压、大电流量电源开关元器件。GTO的容积及使用期限均超出超大晶体三极管（GTR），仅仅工作中频纺比GTR低。现阶段，GTO已做到3000A、4500V的容积。功率大的可关闭可控硅已普遍用以换流器变速、变频式变速、变频电源等行业，表明出强劲的活力。

可关闭可控硅也归属于PNPN四层三端元器件，其构造及闭合电路和一般可控硅同样，因而图1仅绘制GTO典型性设备的外型及标记。功率大的GTO大多数做成控制模块方式。

虽然GTO与SCR的开启通断基本原理同样，但二者的关闭基本原理及关闭方法迥然不同。这也是因为一般可控硅在通断以后即外于深层饱和，而GTO在通断后只有做到临界值饱和状态，因此 GTO门极上加负向开启数据信号就可以关闭。GTO的一个关键主要参数便是关闭增益值，βoff，它相当于阳极氧化较大可关闭电流量IATM跟门极较大负向电流量IGM比例，有公式计算

βoff =IATM/IGM

βoff一般为好几倍至几十倍。βoff值愈大，表明门极电流量对阳极氧化电流量的控制力愈强。很显而易见，βoff与兴盛的hFE主要参数颇有共同之处。

下边分別详细介绍使用数字万用表判断GTO电级、查验GTO的开启工作能力和关闭工作能力、估算关闭增益值βoff的方式。

1．判断GTO的电级

将数字万用表拨至R×1档，精确测量任何两出脚间的电阻器，仅当黑电笔接G极，红直流电流表接K极时，电阻器呈低电阻值，对其他状况阻值均为无穷。从而可快速判断G、K极，剩余的便是A极。

2．查验开启工作能力

如图2(a)所显示，最先将表Ⅰ的黑电笔接A极，红直流电流表接K极，电阻器为无穷；随后用黑表笔头也与此同时触碰G极，再加上顺向开启数据信号，表杆往右边偏移到低电阻值即说明GTO早已通断；最终松掉G极，只需GTO保持通态，就表明被测管具备开启工作能力。

3．查验关闭工作能力

现选用双表法查验GTO的关闭工作能力，如图2(b)所显示，表Ⅰ的挡位及接线方法始终保持不会改变。将表Ⅱ拨于R×10档，红直流电流表接G极，黑电笔接K极，施加负向开启数据信号，假如表Ⅰ的表针往左边摆到无穷部位，证实GTO具备关闭工作能力。

4．估算关闭增益值βoff

开展到第三步时，先不连接表Ⅱ，记录下来在GTO通断时表Ⅰ的正面偏移格数n1；再接好表Ⅱ逼迫GTO关闭，记录下来表Ⅱ的正面偏移格数n2。最终依据载入电流量法按住式估计关闭增益值：

βoff=IATM/IGM≈IAT/IG＝K1n1/ K2n2