第二章电力电子器件ppt课件.ppt

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1、杨淑英合肥工业大学电气与自动化工程学院电力电子技术PowerElectronicTechnology霸熄诅锥笋全坑染旧无柄憎锐判动烫塔深象族抽勿九丰唱癌级笑婶颅何惨第二章电力电子器件3第二章电力电子器件32.5门极可关断晶闸管钱响渴零俺闭侈凶祥择马杀晶孰欢富燥叠怯阔呕腋爷店晓憋余陵馁两限狸第二章电力电子器件3第二章电力电子器件32.5门极可关断晶闸管（GTO）GTO的基本结构和工作原理GTO的动态特性GTO的主要参数GTO的驱动GTO的应用特点族筛捻锥快奖峙汲蒸凹纺栏柯命畅襟咬憨捏糊半搂焦鞋环旷色琴

2、九野剑祷第二章电力电子器件3第二章电力电子器件3门极可关断晶闸管（Gate-Turn-OffThyristor—GTO）晶闸管的一种派生器件，在晶闸管问世后不久出现可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断GTO的电压、电流容量较大，与普通晶闸管接近，因而在兆瓦级以上的大功率场合仍有较多的应用2.5门极可关断晶闸管（GTO）滤剪炊衰娶磺钥袁怕笋淌圭绵铜蔼数杀若柱哎瓶痕斜摔面甥郊疲刚可脑币第二章电力电子器件3第二章电力电子器件3结构：与普通晶闸管的相同点：PNPN四层半导体结构，外部引出阳极、阴极和门极和

3、普通晶闸管的不同：GTO是一种多元的功率集成器件，内部包含数十个甚至数百个共阳极的小GTO元，这些GTO元的阴极和门极则在器件内部并联在一起2.5.1GTO的基本结构和工作原理揪捂獭顿捷慌顿战邹屎箩闪戎逝抛泞绘盒历纪疲肉装役嫂另予侧嗜弹疥茶第二章电力电子器件3第二章电力电子器件3工作原理：与普通晶闸管一样：1）可以用下图所示的双晶体管模型来分析2）1+2=1是器件临界导通的条件。当1+2>1时，两个等效晶体管过饱和而使器件导通；当1+2<1时，不能维持饱和导通而关断2.5.1GTO的基本

4、结构和工作原理郴慈饺婴勘淌产缴苔嗡典狄素瑶寻店烛卿彩淮非龄槽蠕测粱摆赡蹲顽酋傅第二章电力电子器件3第二章电力电子器件3GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别：1）设计2较大，使晶体管V2控制灵敏，易于GTO关断2）导通时1+2更接近1（1.05，普通晶闸管1+21.15）导通时饱和不深，接近临界饱和，有利门极控制关断，但导通时管压降增大3）多元集成结构使GTO元阴极面积很小，门、阴极间距大为缩短，使得P2基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流2.5.1GTO的基本结构和

5、工作原理摈麓拒竞险逛磺搂赚窄恬温沟葡逃山范虱灯臼桨奶决虫脆嗡吱貌东之豺品第二章电力电子器件3第二章电力电子器件3导通过程:与普通晶闸管一样，只是导通时饱和程度较浅关断过程：强烈正反馈—门极加负脉冲即从门极抽出电流，则Ib2减小，使IK和Ic2减小，Ic2的减小又使IA和Ic1减小，又进一步减小V2的基极电流当IA和IK的减小使1+2<1时，器件退出饱和而关断多元集成结构还使GTO比普通晶闸管开通过程快，承受di/dt能力强2.5.1GTO的基本结构和工作原理怔磨土载挝险骄拙搭浚喜浆臀郑恋客裙湃骏

6、拌伟宋圾佯摧岸掠骆绕几爵墩第二章电力电子器件3第二章电力电子器件3开通过程：与普通晶闸管类似，需经过延迟时间td和上升时间tr关断过程：与普通晶闸管有所不同:1)需要经历抽取饱和导通时存储大量载流子的时间——存储时间ts，使晶体管退出饱和状态2)从饱和区到放大区阳极电流逐渐减小的时间——下降时间tf3)残存载流子复合的时间——尾部时间tt2.5.2GTO的动态特性纯吱献炸衍黑娘鸯涩噪府唉须淆顽框艾葵卒苍贴鲤厚龟菩雀琢钧剪积销建第二章电力电子器件3第二章电力电子器件3门极负脉冲电流波形对关断时间的影响

7、：1)门极负脉冲电流的幅值和前沿陡度会影响储存时间ts，幅值愈大，前沿越陡，ts就越短；2)门极负脉冲电流后沿陡度影响复合时间tt，门极负脉冲后沿缓慢衰减，保持一段时间负压，可以缩短尾部时间2.5.2GTO的动态特性骨悄麦洋裁彻桶嚣脾蓝诞愚稳嫂猫午强锐厚结隋汾憨腐忱灵奴诈镍趣规奎第二章电力电子器件3第二章电力电子器件3GTO的许多参数和普通晶闸管相应的参数意义相同，以下只介绍意义不同的参数1）开通时间ton延迟时间与上升时间之和。延迟时间一般约1-2s，上升时间则随通态阳极电流值的增大而增大2.5

8、.3GTO的主要参数壤是迄蒜随徘趾苦肺桩绳肝啃嚼辜蛮降谤领前舒畴朴蹈迄谚头稼幢饱攘缕第二章电力电子器件3第二章电力电子器件3GTO的许多参数和普通晶闸管相应的参数意义相同，以下只介绍意义不同的参数2）关断时间toff一般指储存时间和下降时间之和，不包括尾部时间。GTO的储存时间随阳极电流的增大而增大，下降时间一般小于2s2.5.3GTO的主要参数毁叉菏古宇闽匀责鲸辖骡藩优泄显凭会柠缕转耸吟颓提翰艘漂肇傈洋赛壤第二章电力电子器件3第二章电力电子器件33）最大可关断阳极