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GTO结构及其特点

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:大容量GTO,通常是由一个硅片上集成很多个单元GTO并联而成的,单元GTO的结构如图2-1所示。由图2-1可以看到,它和晶闸管结构基本相同,GTO小单元的阴极区域被门极区域包围,GTO的门极区域相对于晶闸管来说要大得多,而且其阴极区域的宽度比较小,这一结构决定了GTO的关断能力,以下将简要分析这一结构的原理。

GTO结构及其特点

大容量GTO,通常是由一个硅片上集成很多个单元GTO并联而成的,单元GTO的结构如图2-1所示。

由图2-1可以看到,它和晶闸管结构基本相同,GTO小单元的阴极区域被门极区域包围,GTO的门极区域相对于晶闸管来说要大得多,而且其阴极区域的宽度比较小,这一结构决定了GTO的关断能力,以下将简要分析这一结构的原理。

978-7-111-28956-2-Chapter02-1.jpg

图2-1 GTO的结构图图形符号

978-7-111-28956-2-Chapter02-2.jpg(www.xing528.com)

图2-2 横向电流效应

普通晶闸管的阴极区域比较大,当其导通后,如果采用从门极加反向电压的方法,那么一部分阴极电流将会通过门极流出,如图2-2所示,P基区就会产生横向电流,导致在远门极区域的电位升高。这样,当在某一点处其电位和阴极电位相当而不足以使得J3结反偏时,门极对此处的电流不再具有抽取能力,某P点处右侧的电位足以维持J3结开通,电流直接通过J3结流向门极,此时阴极仍然有电流通过,晶闸管处于导通状态。

而对于GTO,其各个阴极区域比较小,门极将阴极基本全面包围,在远门极区域的电位不足以维持阴极J3结的导通,当把P基区的非平衡载流子抽取足够后,强制使J3结全面反偏,阻断了阴极电流,这样使得关断成为了可能,对于其关断的详细机理,将在下面详述。

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