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GTO與晶閘管的開通與關(guān)斷有什么不同之處

工程師鄧生 ? 來源:未知 ? 作者:劉芹 ? 2023-09-13 17:08 ? 次閱讀
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GTO與晶閘管的開通與關(guān)斷有什么不同之處

GTO(Gate Turn-Off Thyristor)和晶閘管(Thyristor)是兩種電力電子器件,它們都被廣泛應(yīng)用于交流電路的控制中。雖然這兩種器件非常相似,但是它們的開通和關(guān)斷方式卻有所不同。

一、 GTO

GTO是一種雙向可控半導(dǎo)體器件,擁有比較高的電壓和電流控制能力。在GTO的工作中,控制極(G1)的電壓控制了主極(A)和輔極(K)之間的電流。當(dāng)G1的電壓為正時(shí),它會(huì)引起主極與輔極之間的P-N結(jié)的極化,從而使主極和輔極之間的電流過零并進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)。

在GTO的關(guān)斷狀態(tài)中,主極與輔極之間的電壓必須接近零,并且控制極(G1)的電壓必須降低至低電平。通過在GTO上施加一個(gè)負(fù)的射頻脈沖信號(hào),可以使控制電壓降至零。然后,由于主極與輔極之間的電流不再得到G1引導(dǎo),在一定的時(shí)間后,GTO將進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)。

二、晶閘管

晶閘管是具有單向?qū)щ娦缘陌雽?dǎo)體器件,它的開通和關(guān)斷方式與GTO有明顯的不同之處。在晶閘管的工作中,只有當(dāng)控制極(G)上的電壓超過觸發(fā)電壓(VZ)時(shí),才能使晶閘管開通。在開通狀態(tài)下,晶閘管的電流可以在主極(A)和輔極(K)之間自由地流動(dòng)。

然而,當(dāng)控制極的電壓下降到一定程度時(shí),晶閘管就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。這種關(guān)斷方式稱為自然關(guān)斷。與GTO不同的是,晶閘管不能通過外部信號(hào)控制,而是必須通過改變電路特性來實(shí)現(xiàn)關(guān)斷。

三、GTO與晶閘管的比較

盡管GTO和晶閘管的工作方式有許多相似之處,但它們之間的不同之處也很顯著。下面是它們之間的一些比較。

開通速度:相對(duì)來說,晶閘管的開通速度要快于GTO。晶閘管只需要等待控制極電壓超過VZ即可開通。而GTO需要等到G1電壓達(dá)到一定值,才能開始將主極與輔極之間的電流激勵(lì)到導(dǎo)通狀態(tài)。

關(guān)斷方式:GTO需要外部射頻脈沖信號(hào)來實(shí)現(xiàn)關(guān)斷,而晶閘管采用自然關(guān)斷的方式,不需要外部控制。

反向阻止電壓:通常情況下,GTO的反向阻止電壓要比同尺寸的晶閘管高。這是因?yàn)镚TO需要一個(gè)大的P-N結(jié)來支持高反向電壓。

適用范圍:由于其控制性能更好,GTO通常用于高電壓、大電流、高調(diào)制頻率的交流電路中。而晶閘管更適用于直流電路中。

四、結(jié)論

從上述分析可以看出,GTO和晶閘管在開通和關(guān)斷方式上存在顯著的不同。雖然它們都可以用于控制交流電路,但在不同的應(yīng)用場景下,選擇正確的器件是十分重要的。在設(shè)計(jì)電路時(shí),應(yīng)根據(jù)電路需求來選擇合適的器件,以充分發(fā)揮其特性,使電路性能達(dá)到最佳狀態(tài)。

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