Što je Gate Turnoff tiristor i njegov rad

"Tiristor" je poluvodički uređaj koji se popularno koristi kao prekidač u strujnim krugovima. S izmjeničnim slojevima materijala tipa P i N, tiristor je dizajniran kao četveroslojna struktura. Dostupan je kao dvo- i tro-izvodni dizajn. Troodvodni dizajn tiristora sastoji se od anode, katode i Gate-vode. Tiristor obično počinje provoditi kada se vod gejta aktivira strujom i kada se jednom uključi, tiristor provodi kontinuirano sve dok se napon uređaja ne promijeni ili ukloni. Dugo je to bio jedini način isključivanja tiristora, što je otežavalo primjenu za primjene istosmjerne struje. Kasnije je uveden noviji dizajn koji je uklonio ovaj nedostatak na tiristoru primjenom jednostavnog načina za uključivanje i isključivanje tiristora. Ovaj novi dizajn nazvan je "Tiristor za skretanje na vratima". Što je tiristor za skretanje na vratima? Tiristor za skretanje na vratima popularno se naziva i "GTO". Ovo je jedan od dizajna tiristora s tri izvoda. Kao što ime sugerira, GTO je poboljšani dizajn tiristora koji se može uključiti i isključiti primjenom strujnog okidača na krug vrata. Ova značajka Gate Turnoff Thyristora omogućuje primjenu uređaja gdje se koristi istosmjerna struja, što nije bio slučaj za ranije tiristore. Osnove tiristora za isključivanje vrata Ispod su neke od osnova tiristora za isključivanje vrata: Tiristor za isključivanje vrata je poluvodički tiristor velike snage. Ovo su potpuno kontrolirani prekidači koji mogu obavljati i funkcije uključivanja i isključivanja. Kako bi spriječili uništavanje uređaja tijekom rada , GTO zahtijeva dodatna vanjska kola za kontrolu struja uključivanja i isključivanja.Ovaj je uređaj izumljen u tvrtki “General Electric”. GTO je aktivni poluvodički uređaj.GTO SimbolKao što je GTO trožilni tiristor, sadrži anodno-katodnu, katodnu -olovo i Vrata-olovo. Simbol izlaznog tiristora vrlo je sličan SCR tiristoru, osim priključka. Tiristor za isključivanje vrata može uključivati ​​i isključivati ​​uređaj. Kako je ova funkcija izložena na terminalu vrata, terminal vrata je predstavljen dvosmjernom strelicom koja simbolizira ovu značajku Tiristora. Donja slika prikazuje simbol Tiristora za skretanje vrata.Simbol otvora vrata Tiristor Struktura otvora vrata TiristorTiristor otvora vrata ima četveroslojnu PNP -P strukturu. Regije su predstavljene kao P+, N-, P, N+. Anoda uređaja povezana je s jako dopiranim P+ slojem. Katoda uređaja povezana je s jako dopiranim slojem N+. Gate je također povezan s drugom jako dopiranom P+ regijom. Struktura GTO -a prikazana je u nastavku.Struktura tiristora za isključivanje vrata Rad Da biste razumjeli rad tiristora za isključivanje vrata, potrebno je pogledati i njegov mehanizam za uključivanje i isključivanje. Mehanizam za uključivanje Slično SCR, GTO se može uključiti primjenom pozitivnog impulsa u odnosu na katodu, do njegovog terminala za vrata. No, ovaj postupak uključivanja GTO -a nije toliko pouzdan kao SCR. Mehanizam za isključivanje Za isključivanje tiristora za isključivanje vrata, negativni impuls vrata u odnosu na katodu primjenjuje se na terminalu vrata. Primjena negativnog impulsa evakuira nositelje naboja iz područja anoda i vrata. Obično GTO ima sposobnost blokiranja obrnutog napona. Ali ima manji kapacitet blokiranja. Dakle, GTO-ovi su spojeni paralelno kako bi se povećao otpor na isključivanje. GTO koji može blokirati obrnuti napon poznat je kao simetrični GTO tiristori, S-GTO. GTO koji ne može blokirati obrnuti napon poznat je kao Asimetrični GTO tiristori, A-GTO. S-GTO se koristi kao pretvarač izvora struje. A-GTO se koristi kao pretvarač izvora napona, istosmjerni vučni helikopter.VI Karakteristike VI karakteristike GTO-a uključuju sljedeće. Karakteristike obrnute pristranostiU uvjetima obrnute pristranosti katoda je pozitivna u odnosu na anodu. U ovom trenutku, spoj N+sloja, P-sloja bit će obrnuto pristrasan kao i spoj N-sloja, P+ sloja. Dakle, ova dva obrnuta pristrana spoja neće dopustiti protok struje od katode do anode. Posljedično, vrlo mala struja teče u uređaju kada je u stanju obrnutog pristrasnosti. Kada dođe do sloma u ovoj regiji, dolazi do većeg strujnog toka. Karakteristike prednapona U uvjetima prednapona, anoda je pozitivna u odnosu na katodu. Sada su i N+, P spoj i N-,P+ spoj u prednapetom stanju. Ovdje središnji spoj, P, -N postaje obrnut. Zbog toga tek neznatna količina struje prije kvara spoja. U ovom trenutku, ako se primijeni pozitivan impuls, dolazi do kvara i uređaj se UKLJUČUJE. Nakon kvara u strujnom krugu teče veća količina struje. Nakon što je uređaj UKLJUČEN, potrebno je primijeniti negativni impuls vrata za isključivanje GTO. Ovdje bi primijenjeni negativni impuls vrata trebao biti jedna trećina do jedna petina anodnog napona .to jest 1/3 * anodnog napona. Ova se ocjena vrata također mora uzeti u obzir pri kupnji uređaja.Karakteristike GTO -a Za tiristor s izlazom na kapiji s VI ocjenama od 1600v, napon uključivanja 350A je 3.4 volta. Vrijeme uključivanja GTO -a je 2 mikrosekunde, što je mnogo brže od SCR -a kojem je za uključivanje potrebno 8 mikrosekundi. GTO je deset puta brži od SCR-a. Vrijeme isključivanja za GTO je 15 mikrosekundi. GTO može raditi na frekvencijama do 1kHz. Struja vrata koja se primjenjuje za uključivanje GTO je 2 ampera, a za isključivanje potreban napon vrata je 200 ampera, što je previsoko. Zbog toga je na ulaznom terminalu GTO -a potreban složen dizajn sklopa. Na tržištu su predstavljene novije verzije GTO-a poznate pod imenom Integrated Gate Commutated Thyristors, IGCT, koje su imale ugrađeno pojačalo na terminalu vrata, pa uređaj može raditi pri nižoj struji isključenja. Primjene Primjene GTO-a uključuju sljedeće .GTO se koriste u AC pogonima, istosmjernim sjeckalicama, istosmjernim prekidačima i sustavima indukcijskog grijanja. Također se primjenjuju u pretvaračima velike snage i motornim pogonima s promjenjivom brzinom. Danas se tiristori za isključivanje vrata zamjenjuju integriranim tiristorima s izlazom na vrata. Kako bi se pomoglo u procesu isključivanja, tiristor za isključivanje vrata izrađen je paralelnim povezivanjem velikog broja tiristora. Čak i nakon uključivanja uređaja, za bolju pouzdanost, mora se zadržati barem mala količina struje vrata. Tiristor za isključenje vrata također je opremljen s prigušivačem koji štiti uređaj od pregrijavanja i oštećenja tijekom procesa uključivanja. Za ISKLJUČIVANJE tiristora za isključivanje vrata koja se struja primjenjuje?

Ostavite poruku 

Lista Poruka