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可關(guān)斷晶閘管(GTO)克服了上述缺陷,它既保留了普通晶閘管耐壓高、電流大等優(yōu)點,又具有自關(guān)斷能力,因而在使用上比普通晶閘管方便,是理想的高壓、大電流開關(guān)器件。GTO的容量及使用壽命均超過電力晶體管(GTR),只是工作頻率比GTR低。目前,GTO已達到3000A、4500V的容量。大功率可關(guān)斷晶閘管已廣泛用于斬波調(diào)速、變頻調(diào)速、逆變電源等領(lǐng)域,顯示出強大的生命力。

可關(guān)斷晶閘管的外形,符號如圖。

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)通后只能達到臨界飽和,所以GTO門極上加負向觸發(fā)信號即可關(guān)斷。GTO的一個重要參數(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,說明門極電流對陽極電流的控制能力愈強。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。

1、判定GTO的電極

將萬用表撥至R×1檔,測量任意兩腳間的電阻,僅當黑表筆接G極,紅表筆接K極時,電阻呈低阻值,對其它情況電阻值均為無窮大。由此可迅速判定G、K極,剩下的就是A極。

2、檢查觸發(fā)能力

首先將表Ⅰ的黑表筆接A極,紅表筆接K極,電阻為無窮大;然后用黑表筆尖也同時接觸G極,加上正向觸發(fā)信號,表針向右偏轉(zhuǎn)到低阻值即表明GTO已經(jīng)導(dǎo)通;最后脫開G極,只要GTO維持通態(tài),就說明被測管具有觸發(fā)能力。

3、檢查關(guān)斷能力

現(xiàn)采用雙表法檢查GTO的關(guān)斷能力,如圖2(b)所示,表Ⅰ的檔位及接法保持不變。將表Ⅱ撥于R×10檔,紅表筆接G極,黑表筆接K極,施以負向觸發(fā)信號,如果表Ⅰ的指針向左擺到無窮大位置,證明GTO具有關(guān)斷能力。

4、估測關(guān)斷增益βoff

進行到第3步時,先不接入表Ⅱ,記下在GTO導(dǎo)通時表Ⅰ的正向偏轉(zhuǎn)格數(shù)n1;再接上表Ⅱ強迫GTO關(guān)斷,記下表Ⅱ的正向偏轉(zhuǎn)格數(shù)n2。最后根據(jù)讀取電流法按下式估算關(guān)斷增益:

βoff=IATM/IGM≈IAT/IG=K1n1/ K2n2

式中K1-表Ⅰ在R×1檔的電流比例系數(shù);

K2-表Ⅱ在R×10檔的電流比例系數(shù)。

βoff≈10×n1/ n2

此式的優(yōu)點是,不需要具體計算IAT、IG之值,只要讀出二者所對應(yīng)的表針正向偏轉(zhuǎn)格數(shù),即可迅速估測關(guān)斷增益值。

注意事項:

1、在檢查大功率GTO器件時,建議在R×1檔外邊串聯(lián)一節(jié)1.5V電池E′,以提高測試電壓和測試電流,使GTO可靠地導(dǎo)通。

2、要準確測量GTO的關(guān)斷增益βoff,必須有專用測試設(shè)備。但在業(yè)余條件下可用上述方法進行估測。由于測試條件不同,測量結(jié)果僅供參考,或作為相對比較的依據(jù)。