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Ultra-high voltage 4H-SiC gate turn-off thyristor for low switching time 被引量:1
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作者 Qing Liu Hong-Bin Pu Xi Wang 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第12期303-310,共8页
An ultra-high voltage 4H-silicon carbide(Si C) gate turn-off(GTO) thyristor for low switching time is proposed and analyzed by numerical simulation. It features a double epitaxial p-base in which an extra electrical f... An ultra-high voltage 4H-silicon carbide(Si C) gate turn-off(GTO) thyristor for low switching time is proposed and analyzed by numerical simulation. It features a double epitaxial p-base in which an extra electrical field is induced to enhance the transportation of the electrons in the thin p-base and reduce recombination. As a result, the turn-on characteristics are improved. What is more, to obtain a low turn-off loss, an alternating p^+/n^+region formed in the backside acts as the anode in the GTO thyristor. Consequently, another path formed by the reverse-biased n^+–p junction accelerates the fast removal of excess electrons during turn-off. This work demonstrates that the turn-on time and turn-off time of the new structure are reduced to 37 ns and 783.1 ns, respectively, under a bus voltage of 8000 V and load current of 100 A/cm^2. 展开更多
关键词 4H-SIC gate turn-off(gto) thyristor turn-ON turn-off
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10kV高压SiC GTO模块的研制
2
作者 李现兵 杨同同 +5 位作者 姚鹏 钟期雨 岳瑞峰 王燕 韩荣刚 王亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第16期6368-6374,共7页
文中提出一款基于自主设计的尺寸为8mm×8mm的10kV碳化硅(silicon carbide,SiC)门极可关断晶闸管(gate-turn-off thyristor,GTO)单芯片封装的焊接式模块。详细介绍10kV SiC GTO模块的设计与制造工艺,通过对比裸芯片与封装后模块在10... 文中提出一款基于自主设计的尺寸为8mm×8mm的10kV碳化硅(silicon carbide,SiC)门极可关断晶闸管(gate-turn-off thyristor,GTO)单芯片封装的焊接式模块。详细介绍10kV SiC GTO模块的设计与制造工艺,通过对比裸芯片与封装后模块在10.5kV阻断电压下的漏电流,验证模块绝缘设计冗余和封装工艺,对模块的动态、静态、极限过流能力、关断增益等性能进行测试并给出初步测试结果。 展开更多
关键词 SIC 10kV SiC门极可关断晶闸管模块 开关时间 极限通流
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采用GTO逆变器的±20 Mvar STATCOM 被引量:62
3
作者 刘文华 梁旭 +2 位作者 姜齐荣 罗承廉 刘遵义 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第23期19-23,共5页
介绍了河南省电力局与清华大学联合研制的± 2 0 Mvar静止补偿器 (STATCOM)。该装置采用 4重共 48只 GTO的电压型逆变器以消除输出电压中 1 2 k± 1 (k=1 ,2 ,3… )次以外的谐波 ,GTO单管容量为 4.5k V/4k A。设计了一种新型的 ... 介绍了河南省电力局与清华大学联合研制的± 2 0 Mvar静止补偿器 (STATCOM)。该装置采用 4重共 48只 GTO的电压型逆变器以消除输出电压中 1 2 k± 1 (k=1 ,2 ,3… )次以外的谐波 ,GTO单管容量为 4.5k V/4k A。设计了一种新型的 GTO过电流保护、GTO关断过电压吸收电路及直流过电压抑制方法。控制器采用双机热备用结构 ,其采样、控制计算及脉冲发生器均采用基于32位数字信号处理器 TMS32 0 C31的高速数字控制方式。该装置已于 1 999年 4月投入现场试运行 ,结果证实了文中所给出的各种设计方法的正确性及可行性。 展开更多
关键词 静止补偿器 逆变器 电力系统 无功功率补偿
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GTO最大可关断能力识别 被引量:1
4
作者 张立 吴爱国 +6 位作者 李云德 王江 黄耀先 宋玉芹 闫晓春 张昌利 季凌云 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1994年第3期380-384,共5页
最大可关断阳极电流标志着可关断晶闸管(GTO)的最大阳极电流关断能力和反向偏置安全区的电流极限值.尖峰电压的变化量随阳极可关断电流增加而近似线性地减小。
关键词 可关断晶闸管 电流集中 可关断能力
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SiC GTO晶闸管技术现状及发展 被引量:8
5
作者 王俊 张渊 +1 位作者 李宗鉴 邓林峰 《大功率变流技术》 2016年第5期7-12,35,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 碳化硅 门极可关断晶闸管 阻断电压 发射极关断晶闸管 载流子寿命
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对GTO应用中的阻尼电路的探讨 被引量:5
6
作者 李中浩 邓秋生 《机车电传动》 北大核心 1991年第6期9-16,共8页
本文就GTO应用中的关键技术GTO阻尼电路作了较为深入的分析,并对GTO逆变器中的阻尼电路的设计、元件参数的选定、阻尼回路的损耗等问题进行了探讨。
关键词 gto 晶闸管 阻尼电路 技术参数
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IGCT过应力关断下动态雪崩诱发的电压自箝位效应
7
作者 董曼玲 姚德贵 +4 位作者 宋伟 张嘉涛 肖超 鲁一苇 杨武华 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第10期879-884,共6页
作为高压功率器件,集成门极换流晶闸管(IGCT)关断过程中必然发生的动态雪崩效应是限制器件反偏安全工作区(RBSOA)的重要因素。通过建立能更好地反映电流集中效应的多单元仿真结构模型,对IGCT过应力条件下的关断特性进行了仿真,发现了一... 作为高压功率器件,集成门极换流晶闸管(IGCT)关断过程中必然发生的动态雪崩效应是限制器件反偏安全工作区(RBSOA)的重要因素。通过建立能更好地反映电流集中效应的多单元仿真结构模型,对IGCT过应力条件下的关断特性进行了仿真,发现了一种与开关自箝位模式(SSCM)非常相似的电压自箝位效应。然而,与SSCM不同的是,这种自箝位效应是由动态雪崩效应诱发的。在强烈的动态雪崩下,雪崩产生的载流子与被移除的载流子达到了动态平衡,耗尽区电场无法展宽导致了电压箝位。由于自箝位期间雪崩产生的电流丝无法快速移动,器件极易因局部过热而损毁。并且,随着器件电流增益的增大,这种效应更容易发生。研究结果可为IGCT提供更清晰的RBSOA。 展开更多
关键词 集成门极换流晶闸管(IGCT) 反偏安全工作区(RBSOA) 过应力关断 动态雪崩 电流丝 自箝位
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功率传输线对GTO关断性能的影响
8
作者 周文俊 刘希真 +1 位作者 黄国元 张立 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期645-648,共4页
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 。
关键词 gto 可关断晶闸管 功率传输线 电感效应 尖峰电压 反冲电压
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浅谈门极可关断(GTO)晶闸管的“硬驱动”技术 被引量:2
9
作者 李宏 《电气传动》 北大核心 2001年第6期60-62,共3页
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。
关键词 门极可关断晶闸管 “硬驱动”技术 电力半导体器件
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GTO电压型逆变器短路故障快速关断保护法的研究
10
作者 李威 郝荣泰 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 1997年第1期98-102,共5页
采用关断GTO的方法进行短路保护,具有电路简单、成本低的特点,可将保护电路直接加入GTO的门极驱动电路,但对短路检测的速度要求较高,本文提出了适合于关断保护法的检测方案,设计出一套关断保护电路。
关键词 可关断晶闸管 电压型 逆变器 短路故障 关断保护
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GTO门控电路
11
作者 邵丙衡 陶生桂 +1 位作者 乌正康 庄红元 《机车电传动》 北大核心 1994年第1期7-10,15,共5页
GTO门控电路对GTO的关断能力、工作频率、可靠性等影响极大,本文分析了GTO关断过程的机理及其波形,提出了主要的门控电路参数,并对国内外若干重要的典型门控电路作了简要的说明。
关键词 可关断晶闸管 门电路 机理 波形
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谈门级可关断晶闸和(GTO)的驱动电路
12
作者 刘建芳 张彦军 《吉林化工学院学报》 CAS 2003年第1期47-48,共2页
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.
关键词 gto晶闸管 硬驱动 门极电路
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基于GTO的无触点有载自动调压分接开关的研究 被引量:4
13
作者 姚欣 赵玉林 +1 位作者 董守田 郑娜 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 2008年第3期113-115,共3页
文章介绍一种新型的无触点有载自动调压分接开关的构成和工作原理。本装置利用第二代电力电子元器件-门极可关断晶闸管(GTO)作为有载分接开关,控制电路以DSP技术为核心,辅以数据采集、软件滤波等功能,根据检测到的负载侧电压,与设定电... 文章介绍一种新型的无触点有载自动调压分接开关的构成和工作原理。本装置利用第二代电力电子元器件-门极可关断晶闸管(GTO)作为有载分接开关,控制电路以DSP技术为核心,辅以数据采集、软件滤波等功能,根据检测到的负载侧电压,与设定电压比较,自动的发出GTO的控制脉冲,有效调节GTO的导通与关断,实现有载分接开关的变换,达到自动稳定二次侧输出电压的目的。本分接开关适用于配电变压器,具有响应速度快,可频繁调节,工作可靠,造价低的特点。 展开更多
关键词 门极可关断晶闸管(gto) DSP 分接开关
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一种带有注入增强缓冲层的4H-SiC GTO晶闸管 被引量:3
14
作者 高吴昊 陈万军 +7 位作者 刘超 陶宏 夏云 谯彬 施宜军 邓小川 李肇基 张波 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第4期276-280,312,共6页
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... 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%。 展开更多
关键词 4H-SIC 门极可关断(gto)晶闸管 注入效率 缓冲层 脉冲功率
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一种可关断晶闸管(GTO)直接门极驱动电路的研究
15
作者 郭一军 《化工自动化及仪表》 CAS 2008年第5期59-62,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 gto 直接门极驱动 晶闸管
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GTO新型驱动电路研制 被引量:1
16
作者 英锐男 尤德同 《江苏工学院学报》 1994年第2期9-15,共7页
介绍一种双端输人的GTO驱动电路,并采用快速晶闸管KK隔离,限制了结电容的放电,防止误动作。通过对脉冲变压器参数的合理选择,利用变压器磁芯的饱和,从而获得理想的导通和关断信号,以确保当占空比大范围变化时,GTO能可靠... 介绍一种双端输人的GTO驱动电路,并采用快速晶闸管KK隔离,限制了结电容的放电,防止误动作。通过对脉冲变压器参数的合理选择,利用变压器磁芯的饱和,从而获得理想的导通和关断信号,以确保当占空比大范围变化时,GTO能可靠地开通与关断,结果表明:该电路可克服恒压供电方式、变压器供电方式和脉冲变压器供电方式的某些不足之处。 展开更多
关键词 驱动电路 可关断晶闸管 晶闸管
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一种采用阴极开路技术的GTO门极驱动电路
17
作者 李双美 姜玲 王世坤 《辽宁大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第1期17-19,共3页
提出了一种使用阴极开路技术的GTO关断电路,该电路具有高开关速度、低能量损耗等优点,并且能很好地政善电路的抗du/dt能力.
关键词 阴极开路 gto 门极驱动电路 反偏电路
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GTO门极电路的研究
18
作者 邓秋生 李中浩 《机车电传动》 北大核心 1992年第2期8-13,54,共7页
本文就GTO应用中的主要技术——门极电路作了较为深入的分析和研究。对影响门极关断能力的几种因素及如何提高门极电路的关断能力,改善其性能,增加其保护功能进行了探讨。
关键词 可关断晶闸管 触发电路 保护电路
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大容量GTO变频系统在轧机主传动系统的应用 被引量:2
19
作者 金学俊 矢野祯成 大塚贞正 《上海金属》 CAS 1997年第5期3-11,共9页
大容量GTO变频系统是当今世界上大容量电气传动中的领先技术。介绍了该系统的原理、特点和应用,评价了该技术的优越性。该变频技术在新日铁、宝钢等钢厂轧机主传动系统的应用,产生了巨大技术和经济效益。
关键词 gto 变频器 轧钢机 电气传动
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新型电流型变频调速装置——GTO’S应用之三
20
作者 诸祖同 洪定国 杨国权 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第2期148-152,共5页
研制采用 1支 GTO’S和 6支SCR组成的1种新型变频调速装置。用来控制逆变器中的SCR 换向时刻,并在交流输出端并联3个电容器,其作用是为了提供换向条件,吸收过电压尖峰和减少输出电流的谐波。用变频调速装置拖动2 kW感应电动机,测定电动... 研制采用 1支 GTO’S和 6支SCR组成的1种新型变频调速装置。用来控制逆变器中的SCR 换向时刻,并在交流输出端并联3个电容器,其作用是为了提供换向条件,吸收过电压尖峰和减少输出电流的谐波。用变频调速装置拖动2 kW感应电动机,测定电动机的电压和电流波形。通过与普通电流型变频调速装置的电机电压和电流波形相比较,该装置适用于风机或泵类负载的交流调速装置。 展开更多
关键词 调速装置 可控硅 电容器 逆变器
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