浅谈门极可关断(GTO)晶闸管的“硬驱动”技术

文章介绍了门极可关断 GTO晶闸管的“硬驱动”技术之优点 ,分析了“硬驱动”技术作用下 GTO晶闸管的工作特点 ,剖析了“硬驱动”条件下 GTO的关断波形 ,给出了“硬驱动”门极电路的典型结构。

一种可关断晶闸管(GTO)直接门极驱动电路的研究

可关断晶闸管(GTO)要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度,且一般需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高。主要结合GTO门极驱动的要求,提出一种新型的直接门极驱动电路,这种新型门极驱动电路结构简单,电感值低,因此可以为GTO提供快速的门极脉冲。每个GTO门极驱动完全独立,一定数量的GTO就可以串联使用来适应高压需要。

一种新颖的注入效率可控的门极可关断晶闸管的特性分析与优化(英文)

在阳极短路型门极可关断晶闸管(SA-GTO)的基础上,提出了一种新颖的注入效率可控的门极可关断晶闸管(IEC-GTO),其注入效率可通过一层位于阳极短路接触区的薄氧化层来控制.模拟了IEC-GTO的正向阻断、导通和开关特性,并与短路阳极和普通阳极GTO的特性进行比较分析.结果表明,IEC-GTO在关断特性和通态特性间获得较好的折中.最后,通过对薄阳极氧化层宽度和阳极掺杂浓度的优化,分析了工艺的可行性,给出了工艺方案,说明引入氧化层并不会增加IEC-GTO的工艺难度.

逆阻型大容量门极可关断晶闸管

研究了门极可关断晶闸管的关断原理,参数设计及制造工艺技术;提供了逆阻型大容量门极可关断晶闸管的设计参数、图形结构及制造工艺过程。并对门极可关断晶闸管的扩散杂质分布、各单元及多个单元并联的特性进行了测试。

碳化硅门极可关断晶闸管的研究进展

由于SiC材料的理想特性使SiC门极可关断晶闸管(GTO)的发展受到广泛关注。SiC GTO是一种用于控制大电流的高功率开关器件,具有开关速度高、功耗低以及控制电路的复杂程度低等优点,在高压、高温开关电路应用中有着独特的优势。阐述了近十几年来SiC GTO的研究进展,在介绍SiC GTO的等效模型和工作原理的基础上,重点介绍了SiC GTO在阻断电压、传导电流、正向压降和载流子寿命调控等方面的研究现状,详细讨论了提高SiC GTO阻断性能的5种不同的结终端技术和实现载流子寿命调控的具体方法,给出了典型SiC GTO器件的传导电流和正向压降,并对影响CTO性能的主要因素进行了分析。同时,对SiC GTO的未来发展趋势进行了展望。

大容量门极可关断晶闸管变频器的技术分析

对大容量门极可关断晶闸管(GTO)变频器系统的电路结构和能良好保持各单元变频器间电流平衡的多重化脉宽调制(PWM)控制方法进行了分析。采用多重化和PWM控制后,不仅增大了装置容量,而且改善了输出电压波形,大幅度降低了高次谐波;与交-交变频器系统相比具有同等以上的指标,同时实现了电源电流的正弦化和电源的高功率因数运行。该系统在轧机主传动等各个领域中有着广阔的应用前景。

可关断晶闸管门极电路初探

可关断晶闸管(GTO)是具有自关断能力的新一代电力电子元件。由于GTO对门极电路有着特殊要求,使得门极电路成为GTO应用技术的关键本文仅就门极电路作一初步探讨。

可关断晶闸管（GTO）

门极可断晶闸管（gate turn-off thyristor，GTO）是一种具有自断能力的晶闸管。处于断态时，如果有阳极正向电圾，在其门极加上正向触发脉冲电流后，GTO可由断态转达入通态，已处于通态时，门极加上足够脉冲电流，GTO由通态转入断态。由于不需用外部电路强迫阳极电流为0而使之关断，强迫关断电路。这就简化了是力变换主电路，

门极动态过程对晶闸管电路换向关断时间影响的分析

从器件工艺理论上分析门极部分对测试晶闸管关断时间影响的原因,搭建相关测试电路来进行对比试验。为晶闸管等器件的实际应用提供了参考,对正常测试晶闸管电路换向关断时间有借鉴作用。

非对称型门极换流晶闸管阻断特性的设计与优化

分析了非对称型门极换流晶闸管(GCT)的结构和工作原理,提出了阻断特性的设计方法,并依此建立了非对称型GCT的结构模型;利用MEDICI软件对其正向IV特性和电场分布进行了模拟,分析了穿通型耐压结构的击穿机理,证实了设计的合理性;另外通过对GCT结构参数的优化,指出当n缓冲层的浓度为5×1016cm-3时,可获得比较理想的阻断特性。

集成门极换流晶闸管门极驱动电路

介绍了集成门极换流晶闸管(IGCT)的基本结构,它同时拥有晶体管的关断特性和晶闸管的开通特性,是一种理想的兆瓦级中高压半导体开关器件。IGCT必须结合集成门极驱动电路才能完成硬开通和硬关断,因此门极驱动电路的性能将直接影响器件性能的优劣。具体设计了630A/4500V逆导GCT的驱动电路,并分析了驱动电路的要求和设计原理。

地铁列车可关断晶闸管牵引变流器综合测试技术研究

牵引变流器是地铁列车的关键部件,主要由牵引控制单元和变流模块构成,在牵引方式上有直流(斩波器)和交流(逆变器)之分。以上海轨道交通1、2号线列车的门极可关断晶闸管(GTO)牵引变流器为技术背景,基于虚拟仪器技术,对控制器和变流模块的测试方法进行了整合,提出了GTO牵引变流器的综合测试方案。该方法不仅能够对各部件实施分部测试,还可以对整体进行综合测试。测试方法方便有效,使部件在现场维修、测试过程中能够模拟在线工作状态,便于查找故障信息,为列车牵引系统的各种检修和部件国产化开发提供了必要的技术准备。

SiC GTO晶闸管技术现状及发展

近年来,基于宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)的高压功率器件迅速发展。在SiC高压功率器件中,门极可关断晶闸管(GTO)具有高阻断电压、大电流、快速关断、低正向导通压降以及耐高温等优点。文章主要阐述了SiC GTO在衬底材料、外延材料、载流子寿命和阻断电压等方面近十几年的发展历程和现状;介绍了具有改良SiC GTO开关特性的碳化硅发射极关断晶闸管(SiC ETO)的特性及其结构和原理;分析了6 500 V SiC ETO的正向导通特性和阻断特性,并通过实验验证了其快速关断特性。最后从器件及其应用的角度提出了SiC GTO晶闸管技术未来发展的方向。

功率传输线对GTO关断性能的影响

通过实验和机理分析研究了功率传输线的电感效应 .GTO缓冲电路传输线电感对尖峰电压和峰值功耗有着重要的影响 .缓冲电阻支路的引线长度是GTO反冲电压的基本决定因素 .为此 。

谈门级可关断晶闸和(GTO)的驱动电路

分析了传统驱动电路和"硬驱动"技术作用下GTO晶闸管的工作特点,并对两种电路的性能进行了比较,阐述了"硬驱动"所具有的优点,给出了传统驱动电路和"硬驱动"门极电路的典型结构.

一种带有注入增强缓冲层的4H-SiC GTO晶闸管

门极可关断(GTO)晶闸管是应用在脉冲功率领域中的一种重要的功率器件。目前,由于常规SiC GTO晶闸管的阴极注入效率较低,限制了器件性能的提高。提出了一种带有注入增强缓冲层的碳化硅门极可关断(IEB-GTO)晶闸管结构,相比于常规GTO晶闸管结构,该结构有着更高的阴极注入效率,从而减小了器件的导通电阻和功耗。仿真结果表明,当导通电流为1 000 A/cm^2时,IEB-GTO晶闸管的比导通电阻比常规GTO晶闸管下降了约45.5%;在脉冲峰值电流为6 000 A、半周期为1 ms的宽脉冲放电过程中,器件的最大导通压降比常规GTO晶闸管降低了约58.5%。