定义: GTO是GTO的缩写G吃T瓮-OFF晶闸管。它被认为是一种通过栅极电流的应用而被打开和关闭的通用功率半导体器件。
主要是开发的，克服了正常晶闸管的缺陷。GTO根据其名称操作，其中通过在栅极终端处的供应动作进行关闭的关闭。
栅极关闭晶闸管的电路符号表示下面:
在对GTO有详细了解之前，让我们首先简要了解 -
什么是晶闸管吗?
晶闸管是一种具有3个端子的4层双极电流控制器件。晶闸管的设计基本上是为了在通时传导大电流，在关断时阻断高电压。这意味着只要在晶闸管的门端有适当的控制信号，它们就可以被接通。
现在问题来了GTO的需求是什么?
基本上，GTO是一种发明，用于克服与传统晶闸管模型相关的缺陷。因此，由于这个原因，晶闸管和GTO之间存在许多相似之处。晶闸管在354manbetx 过去几十年的工业。但是晶闸管的主要问题是它的半可控性。
我们知道的事实是，通过栅极脉冲的应用，晶闸管可以打开，但是，它不支持关闭器件通过栅极脉冲的动作。就像在晶闸管中一样，主电源电流必须停止才能断开。然而，斩波和逆变器未能将主电流降至零值。
因此，为了实现这一点，结合晶闸管需要换向电路以正确切换设备。从而提供适当的切换特性。但是，即使使用快速操作晶闸管，换向电路的使用也没有提供所需的开关速度。
但是在闸门的发明关闭晶闸管之后，已经克服了这些缺点。
GTO的基础知识
门关断型晶闸管是传统晶闸管的一种改进。GTO的设计方式是，它可以通过在其终端应用一个正栅极脉冲来开启，也可以在其终端应用一个负栅极电流时关闭。这是传统的晶闸管所没有的。传统的晶闸管是通过门控脉冲的作用而产生的，但需要外部电路来切断。而GTO的开启和关闭则分别受到门正负脉冲的作用。
GTO是一个4层，即pnpn型器件有三个端子，即阳极、阴极和栅极。它被认为是一个双晶体管模型，它是一个组合PNP型和NPN型晶体管。
当一个小的正栅极脉冲作用于GTO时，GTO开始传导，但当它被一个负栅极脉冲触发时，GTO自动切换到关断状态。
建设GTO
下图表示GTO的PNPN模型，带终端阳极，阴极和门:
图中所示为GTO的掺杂水平，其中pn层和pn层以p掺杂+NP.+n+。在这里，具有高效率的阴极，n+层高度掺杂。p型栅极区域的掺杂要求是非常矛盾的，因为具有高发射极效率，该层应该轻微掺杂。但要使GTO的良好关闭特性，其电阻率应该低，因此必须高度掺杂。由于这个原因，这层是适度掺杂的。
正向阻断电压的最大值由n型基区靠近p区的宽度和掺杂浓度决定。为了使其具有kV的正向阻断电压，厚度必须高，并且要轻掺杂。
从上图可以清楚地看出，我们有一个p+阳极层在哪个掺杂n+层通过金属接触完成。这种原理图已知为阳极短路GTO结构。这导致GTO的反向阻塞容量降低，从而导致结J的反向击穿电压降低3.会减少。
操作的GTO
让我们通过考虑下面显示的两个晶体管类比来了解GTO的操作:
刺激机制：有两种方式可以打开设备。基本上，当发射极电流上升时，设备亮起，因为这将自动增加电流增益α晶体管。这可以通过提高阳极电压引起雪崩倍增，导致I增加来实现CBO1和我CBO2，或者通过给电路提供栅极电流。
通常，通过栅极终端在p基极区域提供电流来打开设备。因此，作为回应，当前的收益是αn和αp开始上升，一次αn+α.p= 1，达到饱和度。在达到饱和之后，假设在前偏见的条件和GTO导通之后所有的结。继续之后，进一步不需要供应栅极电流以使设备保持在导电状态。因此，需要外部电路来限制阳极电流。
断开机制:为了关断GTO，必须在器件的栅极阴极端提供负栅极电流。通过栅极金属化，来自阳极的孔洞被收集在p基区。这导致p基极区域的电压下降大于n发射极区域，并使结J产生反向偏置3.并终止进一步的电子流。这发生在P基底和N发射器层的边界区域。
在栅极接触阳极区域，以高密度灯丝的形式发生电流拥塞，如果没有在正确的时间处理电流灯丝，这可能会导致设备故障。
一旦这些长丝完全消失，就不会发生进一步的电子流，并且在结j处产生耗尽区2和J.3.。这导致通过设备阻止正向电压。这不会在此时关闭设备，由于N基载波的扩散朝向J，阳极到栅极电流仍然流动1。这个目前被认为是尾巴电流当n碱区的过剩载流子完全重组时，经过指数还原。
当来自N个碱基区域的电子获得不同的路径时，可以以更快的速率实现尾电流的衰变，以便在不进一步发射阳极的情况下到达阳极触点。
优势
- GTO具有快速切换特性。
- 它在阻塞电压有效。
- 由于没有整流电路，所以它不那么笨重。
- 它具有成本效益。
缺点
- 与晶闸管相比，GTO中相关的损失更多。
- 用于触发GTO的栅极电流非常高。
应用矩形脉冲断开
GTO的各种应用在机器人，轧机，机床中的高性能驱动系统中，逆变器驱动器允许可调节的频率操作，以及牵引目的。以及这些，它还发现在断路器中使用，694manbetx ，切割机和一些低功率应用。
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