可关断晶闸管(GTO)
可关断晶闸管GTO(Gate Turn-Off Thyristor)亦称门控晶闸管。其主要特色为,当门极加负向触发信号时晶闸管能自行关断。
前已述及,一般晶闸管(SCR)靠门极正信号触发之后,撤掉信号亦能坚持通态。欲使之关断,有必要堵截电源,使正向电流低于坚持电流IH,或施以反向电压强近关断。这就需求添加换向电路,不只使设备的体积分量增大,并且会下降功率,发生波形失真和噪声。可关断晶闸管克服了上述缺点,它既保留了一般晶闸管耐压高、电流大等长处,以具有自关断才能,使用方便,是抱负的高压、大电流开关器材。GTO的容量及使用寿命均超越巨型晶体管(GTR),仅仅作业频纺比GTR低。现在,GTO已到达3000A、4500V的容量。大功率可关断晶闸管已广泛用于斩波调速、变频调速、逆变电源等范畴,显示出强壮的生命力。
可关断晶闸管也归于PNPN四层三端器材,其结构及等效电路和一般晶闸管相同,因而图1仅绘出GTO典型产品的外形及符号。大功率GTO大都制成模块办法。
虽然GTO与SCR的触发导通原理相同,但二者的关断原理及关断办法天壤之别。这是因为一般晶闸管在导通之后即外于深度饱满状态,而GTO在导通后只能到达临界饱满,所以GTO门极上加负向触发信号即可关断。GTO的一个重要参数便是关断增益,βoff,它等于阳极最大可关断电流IATM与门极最大负向电流IGM之比,有公式
βoff =IATM/IGM
βoff一般为几倍至几十倍。βoff值愈大,阐明门极电流对阳极电流的控制才能愈强。很显然,βoff与兴盛 的hFE参数颇有相似之处。
下面别离介绍使用万用表断定GTO电极、查看GTO的触发才能和关断才能、估测关断增益βoff的办法。
1.断定GTO的电极
将万用表拨至R×1档,丈量恣意两脚间的电阻,仅当黑表笔接G极,红表笔接K极时,电阻呈低阻值,对其它状况电阻值均为无穷大。由此可敏捷断定G、K极,剩余的便是A极。
2.查看触发才能
如图2(a)所示,首先将表Ⅰ的黑表笔接A极,红表笔接K极,电阻为无穷大;然后用黑表笔尖也一起触摸G极,加上正向触发信号,表针向右偏转到低阻值即标明GTO现已导通;最终脱开G极,只需GTO坚持通态,就阐明被测管具有触发才能。
3.查看关断才能
现选用双表法查看GTO的关断才能,如图2(b)所示,表Ⅰ的档位及接法坚持不变。将表Ⅱ拨于R×10档,红表笔接G极,黑表笔接K极,施以负向触发信号,假如表Ⅰ的指针向左摆到无穷大方位,证明GTO具有关断才能。
4.估测关断增益βoff
进行到第3步时,先不接入表Ⅱ,记下在GTO导通时表Ⅰ的正向偏转格数n1;再接上表Ⅱ逼迫GTO关断,记下表Ⅱ的正向偏转格数n2。最终根据读取电流法按下式预算关断增益:
βoff=IATM/IGM≈IAT/IG=K1n1/ K2n2
式中K1—表Ⅰ在R×1档的电流份额系数;
K2—表Ⅱ在R×10档的电流份额系数。
βoff≈10×n1/ n2
此式的长处是,不需求详细核算IAT、IG之值,只需读出二者所对应的表针正向偏转格数,即可敏捷估测关断增益值。
注意事项:
(1)在查看大功率GTO器材时,主张在R×1档外边串联一节1.5V电池E′,以进步测验电压和测验电流,使GTO可靠地导通。
(2)要精确丈量GTO的关断增益βoff,有必要有专用测验设备。但在业余条件下可用上述办法进行估测。因为测验条件不同,丈量成果仅供参考,或作为相对比较的根据。