电气工程与电子技术学报

晶闸管广泛应用于大功率应用

艾米莉·威尔逊

门极可关断晶闸管 (GTO) 是一种特殊类型的晶闸管，是一种高功率半导体器件。它是由通用电气公司发明的。与普通晶闸管不同，GTO 是完全可控开关，可以通过其第三根引线（即门极引线）打开和关闭。尽管晶闸管广泛应用于高功率应用，但它始终是一种半控制器件。即使可以通过施加门极信号将其打开，也必须通过使用换向电路中断主电流来关闭它。在 DC-DC 和 DC-AC 转换电路中，由于没有自然电流零点（如 AC 电路中），这成为晶闸管的一个严重缺陷。因此，门极可关断晶闸管 (GTO) 的开发通过确保通过门极端子的关闭机制解决了晶闸管的主要问题。门极可关断晶闸管或 GTO 是一种三端双极（电流控制少数载流子）半导体开关器件。与传统晶闸管类似，端子为阳极、阴极和栅极，如下图所示。顾名思义，它具有栅极关断功能。它们不仅能够通过栅极驱动电路打开主电流，还能将其关闭。小的正栅极电流触发 GTO 进入导通模式，栅极上的负脉冲也能够将其关闭。在下图中观察到栅极上有双箭头，这将 GTO 与普通晶闸管区分开来。这表示双向电流流过栅极端子。P+ 阳极和 N 基极之间的结点称为阳极结。