Mục tiêu:
Trình bầy được cấu tạo,nguyên lý hoạt động, đặc tính và các ứng dụng điển hình của GATE TURN OFF THYRISTO GTO cơng suất
8.1.Cấu tạo
GTO có cấu tạo tương đương như SCR , gồm 4 lớp bán dẫn PN xếp xen kẽ nhau và đưa ra 3 chân A,K, G.
Điều khác nhau giữa GTO và SCR : trong cấu trúc bán dẫn của GTO lớp Anốt được bổ sung các lớp n+, cực điều khiển vẫn nối vào lớp p thứ 3 nhưng được chia nhỏ ra và phân bố đều so với lớp n + của catốt.
Dấu (+) ở bên cạnh chỉ ra rằng mật độ các điện tích tương ứng , các lỗ hoặc điện tử được làm giàu thêm, với mục đích làm giảm điện trở khi dẫn của các vùng này.
Sơ đồ cấu trúc, mạch tương đương như (hình 1-18)
8.2.Nguyên lý hoạt động 8.2.1. Nguyên lý hoạt động
Trường hợp 1: Khi chưa có dịng điều khiển
- Nếu UA > UK thì tồn bộ điện áp sẽ rơi trên tiếp giáp J2 ở giữa giống như SCR.
- Nếu UA < UK thì tiếp giáp p+ -n ở sát anốt sẽ bị đánh thủng ngay ở điện áp rất thấp tức GTO không thể chịu được điện áp ngược.
Trường hợp 2: Khi có dịng điều khiển và ( A+ ; K-)
- Giống như SCR thường. Tuy nhiên do cấu trúc bán dẫn khác nhau nên dịng duy trì ở GTO cao hơn ở SCR thường. Do đó, dịng điều khiển phải có biên độ lớn hơn và duy trì trong thời gian dài hơn để dịng qua GTO kịp vượt xa giá trị dịng duy trì.
Zt G
- GTO cũng như SCR thường, sau khi GTO đã dẫn thì dịng điều khiển khơng cịn tác dụng , do đó có thể mở GTO bằng các xung ngắn với CS khơng đáng kể.
Trường hợp 3: Khố GTO
Để khố GTO 1 xung dịng phải được lấy ra từ cực điều khiển. Kết quả dòng anốt sẽ bị giảm cho đến khi về đến khơng, dịng đều khiển được duy trì 1 thời gian ngắn để GTO phục hồi tính chất khố.
8.2.2.Khảo sát hoạt động GTO a. Thiết bị và dụng cụ chuẩn bị
- Mudun linh kiện chứa GTO. - Tải đèn.
- Dây có chốt cắm hai đầu. - Nguồn 12VDC, 24VAC. - Máy hiện sóng.
b. Qui trình thực hiện.
- Cấp nguồn 12VDC, cấp nguồn tín hiệu vào cực G và nối tải bóng đèn, GTO như hình vẽ. Quan sát hiện tượng ở đèn. Đo Uđèn và UGTO. Vẽ dạng sóng ra trên tải.
- Đổi cực nguồn cấp. Quan sát hiện tượng của đèn. Nhận xét.
- Thay nguồn 12VDC bằng nguồn 24VDC. Quan sát hiện tượng ở đèn. Đo Uđèn và UGTO. Vẽ dạng sóng ra trên tải.
- Thay đổi nguồn tín hiệu cấp ở cực G cho 2 trường hợp trên. Quan sát hiện tượng ở đèn và kết luận. Vẽ dạng sóng ra trên tải.