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GTO有3个引出电极(图2), 分别用阳极(A)、阴极(K)、门极(G)表示。正向时,阳极和阴极间加正压,若门极无电压,则GTO阳极电压低于转折电压时不会导通;若门极加正压,则GTO在阳极电压小于转折电压时被门极触发导通(图1b)。GTO的关断是在门极加一定的负压,抽出负电流,使阴极导通区由接近门极的边缘向阴极中心区收缩,可一直收缩到载流子扩散长度的数量级。因为,GTO的阴极条宽度小,抽流时,P2区横向电阻引起的横向压降小于门、阴极的反向击穿电压。此时,由于GTO不能维持内部电流的正反馈,通态电流开始下降,此过程经过一定时间,GTO达到关断。
1、静态特性
(1)阳极伏安特性
(2)通态压降特性
2、动态特性
GTO的动态特性是指GTO从断态到通态、从通态到断态的变化过程中,电压、电流以及功率损耗随时间变化的规律。
(1) GTO的开通特性
当阳极施以正电压,门极注入一定电流时,阳极电流大于擎住电流之后,GTO完全导通。
(2) GTO的关断特性
GTO的门极、阴极加适当负脉冲时,可关断导通着的GTO阳极电流。
可关断晶闸管是一种较理想的直流开关元件,作开关时,与普通晶闸管相比,最突出的优点是:
①能自关断,不需要复杂的换流回路;
②工作频率高。
缺点是:
①同样工作条件下擎住电流大。擎住电流指刚从断态转入通态并切除门极电流之后,能维持通态所需的最小阳极电流。
②关断脉冲对功率和负门极电流的上升率要求高。
可关断晶闸管与功率晶体管相比,其优点是:
①能实现高压、大电流;
②能耐受浪涌电流;
③开关时只需瞬态脉冲功率。缺点是门控回路比较复杂。