上节课内容回顾按照器件能够被控制程度,分为3类.PDF

节课内容回顾 照器件能够被控制的程度，分为3类： ÿ不可控器件 不能用控制信号来控制其通断 ÿ半控型器件 通过控制信号可以控制其导通，但不能控制其关断 ÿ全控型器件 通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断 门极可关断晶闸管（GTO ） ÿ晶闸管的一种派生器件。 ÿ可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断。 GTO的结构特点和关断原理（重要） G K n2 j 3 p 2 j 2 n1 j 1 p 1 A ÿ一个单元GTO的阴极与门极的面积差不多，阴 极是被门极包围的 条状小岛” ÿ条状阴极的宽度越窄，通态电流越容易被关断 ÿ所有GTO单元的开关特性应尽量一致 GTO的结构特点和关断原理（重要） GTO的开通过程与SCR一样 GTO的关断过程也可用双晶体管 模型来分析 ÿ门极相对阴极加负电压 ÿIc1一部分被抽 ，形成门极负 电流IG ÿ由于Ic1被抽走，Ic2也减小，引 起Ic1进一步下降 ÿGTO导通时，α远小于1，I 1 c1 只是I 很小的一部分 A ÿ两个晶闸管截止，GTO关断 GTO的结构特点和关断原理（重要） 为什么SCR不能用门极关断？ ÿ阴极面积太大 ÿ门极加负压时，只有靠近门极的那部分电流 （I1 ）能从门极抽走，而远离门极的那部分电 流（I 、I ），不能被抽走。 2 3 结论 ÿGTO导通过程与普通晶闸管一样，只是导通 时饱和程度较浅。 ¸SCR深度饱和(1.15)，GTO临界饱和(稍大于1) ÿGTO关断过程中有强烈正反馈使器件退出饱 和而关断。 ÿ多元集成结构使得GTO比普通晶闸管开通过 程快，承受di/dt能力强。 5.2 GTO的特性和参数 大部分参数和SCR一样或类似，除了： ÿ门极关断电流IGM：指GTO从通态转为断 态所需的门极反向瞬时峰值电流的最小值。 注意： ÿGTO管压降要大些，直流通态损耗也大 些。 ÿGTO的关断是由门极负脉冲完成的，所 以门极功耗要大些。 5.1.3 缓冲电路 问题的提出： 电力半导体器件在稳定的开通和关断状态，损耗 很小。但是在动态过程中： ÿ开通时，电流的建立和电压的下降都有个过程 ÿ关断时，电流的 减和电压的恢复也有个过程。 ÿ期间，电流和电压有重叠，会有较大的开关损 耗。开关频率越高，开关损耗占的比例越大。 关断过程例 5.1.3 缓冲电路 为减小开关损耗 （及其他一些原因），需附加缓 冲（snubber ）电路。 缓冲电路的基本思路： ÿ设法使开通中的阳极电流缓升，关断中的阳极 电压缓升。从而避免GTO导通和阻断过程中同时 承受高电压和大电流。 解决办法： ÿ利用电感，阻止电流变化 ÿ利用电容，阻止电压变化 关断过程例 GTO的基本缓冲电路 ÿ电感LS1用以抑制 di/dt。 ÿ电容C 延缓GTO阻 S 断时电压的建立。 ÿ阳极电流和阳极电 压缓升程度取决于LS1 和C 的值 S ÿ值越大，缓冲能