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晶闸管的派生器件,属于全控型器件。 电气符号 特性 阳极加正向电压,门极加正脉冲信号,GTO由断态转为通态,开通时间ton=td+tr。 GTO导通后,门极加负负脉冲信号,GTO关断,关断时间toff=ts+tf。 主要参数 大多数和普通晶闸管相同。 最大可关断阳极电流Iato:用门极电流可以重复关断的阳极峰值电流 阳极尖峰电压Up:下降时间的尾部出现的尖峰电压。 关断增益βoff:最大关断阳极电流Iato与门极负电流最大值之比。 维持电流Ih:阳极电流减小到开始出现GTO元不能再维持导通的电流值。 擎住电流Il:门极触发后,阳极电流上升到保持所有GTO元导通的最低值。 门极驱动 1.门极开通电路。GTO的门极触发特性与普通晶闸管基本相同,驱动电路设计也基本一致。要求门极开通控制电流信号具有前沿陡、振幅高、宽度大、后沿缓的脉冲波形。脉冲前沿陡有利于GTO的快速导通,一般为5~10A/us;脉冲幅度高可实现强触发,有利于缩短开通时间,减少开通损耗;脉冲有足够的宽度则可保证阳极电流可靠建立;后沿缓一些可防止产生振荡。 2.门极关断电路。已导通的GTO用门极反向电流来关断,反向门极电流波形对GTO的安全运行有很大影响。要求关断控制电流波形为前沿较陡、宽度足够、幅度较高、后沿平缓。一般关断脉冲电流的上升率10~50A/us,这样可缩短关断时间,减少关断损耗,但电流上升率过大会使关断增益下降,通常增益为3~5,可见关断脉冲电流要达到阳极电流的1/5~1/3才能将GTO关断。当关断增益保持不变,增加关断控制电流幅值可提高GTO阳极关断能力。关断脉冲的宽度一般为120us左右。 3.门极反偏电路。由于结构原因,GTO与普通晶闸管相比承受电压上升率的能力较差,如阳极电压上升率较高时可能会引起误触发。为此可设置反偏电路,在GTO正向阻断期间于门极施加负偏压,从而提高承受电压上升率的能力。 保护 快速熔断器保护法;撬杠保护法;自关断保护法。 仿真模型 路径 电路模型 输入输出 a:阳极 k:阴极 g:门极 m:测量电流和电压[Iak, Vak] 参数 Ron:GTO内电阻。当内电感设为0时,内电阻不能设为0。 Lon:GTO内电感。当内电阻设为0时,内电感不能为0。 Vf:GTO的正向管压降。 Ic:GTO初始电流。设为非零时,内电感不能为0。 Rs:GTO缓冲电阻(和缓冲电容串联,与二极管并联)。Rs为0,纯电容。 Cs:GTO缓冲电容(和缓冲电容串联,与二极管并联)。Cs为inf,纯电阻。Rs为inf,Cs为0,消除缓冲。 Tf:电流下降到10%的时间。 Tt:电流拖尾时间。 |
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