Wat is Gate Turnoff Thyristor en hoe dit werk

"Tyristor" is 'n halfgeleiertoestel wat algemeen gebruik word as 'n skakelaar in kragkringe. Met afwisselende lae van P-tipe en N-tipe materiale, is die tiristor ontwerp as 'n vierlaagstruktuur. Dit is beskikbaar as twee-lood en drie-lood ontwerpe. Die drie-lood ontwerp van die tiristor bestaan ​​uit 'n anode, 'n katode, en 'n hek lei. Die tyristor begin gewoonlik gelei wanneer die hekleiding met die stroom geaktiveer word en sodra dit aangeskakel is, gelei die tyristor voortdurend totdat die toestelspanning omgekeer of verwyder word. Vir 'n lang tyd was dit die enigste manier om 'n tiristor AF te skakel, wat dit moeilik gemaak het om vir gelykstroomtoepassings aansoek te doen. Later is 'n nuwer ontwerp bekendgestel wat hierdie nadeel op die tiristor verwyder het deur 'n maklike manier te implementeer om die tiristor AAN en AF te skakel. Hierdie nuwe ontwerp is genoem "Gate Turnoff Thyristor". Wat is Gate Turnoff Thyristor? Daar word ook algemeen na Gate Turnoff Thyristor verwys as "GTO". Dit is een van die drie-lood ontwerpe van Thyristor. Soos die naam aandui, is GTO 'n verbeterde ontwerp van tiristor wat beide AAN- en AFgeskakel kan word met die toepassing van stroomsneller op die hekkring. Hierdie funksie van Gate Turnoff Thyristor laat die toepassing van toestelle toe waar DC gebruik word, wat nie die geval was met vroeëre tyristors nie. Basiese beginsels van hek-afskakel-tyristor Hieronder is 'n paar van die basiese beginsels van hek-afskakel-tyristor: Hek-afskakel-tyristor is 'n hoëkrag-halfgeleier-tyristor. Dit is ten volle beheerbare skakelaars wat beide die aanskakel- en afskakel-funksies kan verrig. Om vernietiging van die toestel tydens werking te voorkom , GTO benodig ekstra eksterne stroombane om die aan- en afskakelstrome te beheer.Hierdie toestel is uitgevind by "General Electric" .GTO is 'n aktiewe halfgeleier-toestel.GTO-simbool Aangesien GTO 'n tiristor met drie lood is, bevat dit anode-lood, katode -lead, en Gate-lead. Die simbool van Gate Turnoff Thyristor is baie soortgelyk aan SCR Thyristor, behalwe vir die hekterminaal. Hekafskakeltyristor kan beide die toestel AAN- en AFskakel. Aangesien hierdie funksie by die hekterminaal uitgestal word, word die hekterminaal voorgestel met 'n tweerigting-pylverbinding wat hierdie kenmerk van Thyristor simboliseer. Die figuur hieronder toon die simbool van Gate Turnoff Thyristor.Simbool van Gate Turnoff Thyristor Struktuur van Gate Turnoff ThyristorGate Turnoff Thyristor het 'n vier -laag PNP -P struktuur. Die streke word voorgestel as P+, N-, P, N+. Die anode van die toestel is verbind met 'n sterk gedoteerde P+ laag. Die katode van die toestel is gekoppel aan 'n sterk gedoteerde N+-laag. Hek is ook gekoppel aan 'n ander swaar gedoteerde P+ streek. Die struktuur van GTO word hieronder getoon.Hekafskakel-tiristorstruktuurBedryfOm die werking van die Hek-afskakeltiristor te verstaan, moet 'n mens kyk na beide sy aanskakel- en afskakelmeganisme.Skakel AAN-meganismeSoortgelyk aan SCR kan 'n GTO AANgeskakel word deur 'n positiewe puls met betrekking tot die katode toe te pas, na sy hekterminaal. Maar hierdie Turn On-proses van GTO is nie so betroubaar soos dié van SCR nie. AFskakelmeganisme Om 'n hekafskakeltiristor AF te skakel, word 'n negatiewe hekpuls met betrekking tot die katode by die hekterminaal toegepas. Die toepassing op negatiewe puls ontruim die ladingdraers van anode- en hekstreke. Gewoonlik het GTO die vermoë om truspanning te blokkeer. Maar dit het 'n laer blokkeervermoë. GTO's word dus parallel verbind om die weerstand teen afskakel te verhoog. Die GTO wat die omgekeerde spanning kan blokkeer, staan ​​bekend as Simmetriese GTO Thyristors, S-GTO. Die GTO wat nie die omgekeerde spanning kan blokkeer nie, staan ​​bekend as Asimmetriese GTO Thyristors, A-GTO. S-GTO word as stroombron-omskakelaars gebruik. A-GTO word gebruik as spanningsbronomskakelaars, GS-traksiekappers.VI KenmerkeDie VI-eienskappe van GTO sluit die volgende in.Omgekeerde voorspanningskenmerkeIn die omgekeerde voorspanningstoestand is die katode positief met betrekking tot die anode. Op hierdie punt sal die N+laag, P-laag aansluiting omgekeerd bevooroordeeld wees sowel as N-laag, P+ laag aansluiting. Dus sal hierdie twee omgekeerde voorgespanne aansluitings nie die stroomvloei van katode na anode toelaat nie. Gevolglik vloei 'n baie geringe stroom in die toestel wanneer dit in 'n omgekeerde bevooroordeelde toestand is. Wanneer 'n afbreking in hierdie streek plaasvind, vind 'n groter stroomvloei plaas.Voorwaartse voorspanningskenmerkeIn die voorwaartse voorspanningstoestand is die anode positief ten opsigte van die katode. Beide N+, P aansluiting en N-, P+ aansluiting is albei in 'n vooroordeel. Hier word die sentrale aansluiting, P,-N omgekeerd bevooroordeeld. As gevolg hiervan vloei slegs 'n geringe hoeveelheid stroom voor die afbreek van die aansluiting. Op hierdie punt, as 'n positiewe pols toegepas word, vind 'n ineenstorting plaas en word die toestel AANgeskakel. Na onderbreking vloei groter hoeveelheid stroom in die stroombaan. Sodra die toestel AANgeskakel is, moet 'n mens 'n negatiewe hekpuls toedien om GTO AF te skakel. Hier moet die toegepaste negatiewe hekpuls een derde tot 'n vyfde van die anodespanning wees. 1/3 * anodespanning. Hierdie hekgradering moet ook nagekom word by die aankoop van die toestel.GTO-eienskappeVir 'n Gate-afskakel-tiristor met VI-graderings van 1600v, is 350A-aanskakelspanning 3.4 volt. Die aanskakeltyd van GTO is 2 mikrosekondes wat baie vinniger is as SCR wat 8 mikrosekondes neem om AAN te skakel. GTO is tien keer vinniger as SCR. Die afskakeltyd vir GTO is 15 mikrosekondes. GTO kan werk teen frekwensies so hoog as 1kHz. Die poortstroom wat toegepas moet word om GTO aan te skakel is 2 ampère en vir UITSKAKELING is die benodigde hekspanning 200 ampère, wat heeltemal te hoog is. As gevolg hiervan word 'n komplekse stroombaanontwerp by die hekterminaal van GTO vereis. Daar is nuwer weergawes van GTO bekendgestel in die mark bekend as Integrated Gate Commutated Thyristors, IGCT, wat 'n ingeboude versterker by die hekterminaal gehad het, sodat die toestel teen 'n laer afskakelstroom kan werk.ToepassingsDie toepassings van GTO sluit die volgende in .GTO's word gebruik in AC drywers, DC choppers, DC stroombrekers, en induksie verwarming stelsels. Dit word ook toegepas in hoëkrag-omskakelaars en veranderlike-spoed-motoraandrywings. Deesdae word Hek-afdraai-tiristors vervang deur Geïntegreerde Hek-Gecommuteerde Tyristors. Om te help met die afskakel-proses, word Hek-afdraai-tyristor gekonstrueer deur 'n groot aantal tiristors in parallel te koppel. Selfs nadat die toestel aangeskakel is, vir beter betroubaarheid, moet ten minste 'n klein hoeveelheid hekstroom behou word. Hekafskakel-tyristor word ook voorsien van 'n dempkring om die toestel teen oorverhitting en skade tydens die aanskakelproses te beskerm. Watter stroom word toegedien om 'n Gate Turnoff Thyristor UIT te skakel?

Los 'n boodskap 

boodskap Lys