龐蒂亞克GTO

可關(guān)斷晶閘管也屬于PNPN四層三端器件，其結(jié)構(gòu)及等效電路和普通晶閘管相同，因此圖1僅繪出GTO典型產(chǎn)品的外形及符號(hào)。大功率GTO大都制成模塊形式。

盡管GTO與SCR的觸發(fā)導(dǎo)通原理相同，但二者的關(guān)斷原理及關(guān)斷方式截然不同。這是由于普通晶閘管在導(dǎo)通之后即外于深度飽和狀態(tài)，而GTO在導(dǎo)通后只能達(dá)到臨界飽和，所以GTO門極上加負(fù)向觸發(fā)信號(hào)即可關(guān)斷。GTO的一個(gè)重要參數(shù)就是關(guān)斷增益，βoff，它等于陽極最大可關(guān)斷電流IATM與門極最大負(fù)向電流IGM之比，有公式

βoff =IATM/IGM

βoff一般為幾倍至幾十倍。βoff值愈大，說明門極電流對(duì)陽極電流的控制能力愈強(qiáng)。很顯然，βoff與昌盛 的hFE參數(shù)頗有相似之處。

可關(guān)斷晶閘管的特性曲線如圖。

GTO和普通晶閘管一樣，是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，外部也是引出陽極.陰極和門極。但和普通晶閘管不同的是，GTO是一種多元的功率集成器件。雖然外部同樣引出三個(gè)極，但內(nèi)部包含數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)共陽極的小GTO單元，這些GTO單元的陰極和門極在器件內(nèi)部并聯(lián)，他是為了實(shí)現(xiàn)門極控制關(guān)斷而設(shè)計(jì)的。

GTO的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和電氣圖形符號(hào) GTO的工作原理

從圖中可知PNP和NPN構(gòu)成了二個(gè)晶閘管V1 V2分別有共基極電流增益a1和a2。

1 當(dāng)a1+a2=1時(shí)，是器件臨界導(dǎo)通的條件。

2 當(dāng)a1+a2>1時(shí)，是二個(gè)晶體管過飽和導(dǎo)通的條件。

3 當(dāng)a1+a2<1時(shí)，是不能維持飽和導(dǎo)通而關(guān)斷的條件。

1)在設(shè)計(jì)器件時(shí)使a2較大，這樣晶體管V2控制靈敏，這樣GTO可以很容易關(guān)斷。

2)使得a1+a2趨向于1，普通晶閘管的a1+a2>=1.15，而GTO的近似為1.05，這樣GTO導(dǎo)通時(shí)飽和程度不深，更接近于臨界飽和，為門極可關(guān)斷控制提供了有力條件。不利因素，導(dǎo)通使管壓降增大了。

3)集成結(jié)構(gòu)中每個(gè)GTO單元的陰極面積小，門極和陰極間的距離大為縮短，使得P2基區(qū)的橫向電阻很小，使門極抽出較大的電流成為可能。

4)它比普通晶閘管開通過程快，承受的電壓能力強(qiáng)。