欧宝体育在线入口GTO是用于G吃了T缸,Off晶闸管。它被认为是一种多功能的功率半导体器件，通过应用栅极电流来实现开关。
它的开发主要是为了克服普通可控硅的缺点。GTO根据其名称操作，在gate终端的供电作用下关闭设备。
闸关晶闸管的电路符号如下所示：
在对GTO有详细的了解之前，让我们先简单了解一下-
什么是晶闸管?
可控硅是一种四层双极电流控制器件，有三个端子。可控硅的设计基本上是在开时传导大电流，在关时阻断高电压。这意味着只要在晶闸管的门端有适当的控制信号，它们就可以被打开。
现在问题来了GTO的需求是什么?
基本上，GTO是一项发明，以克服与传统晶闸管模型相关的缺陷。由于这个原因，可控硅和GTO之间有很多相似之处。晶闸管在我国一直占有重要地位电力电子在过去的几十年里。但晶闸管的主要影响因素是其半可控性。
我们知道这样一个事实，通过门脉冲的应用，可控硅可以打开，但它不支持通过门脉冲的作用关闭设备。与晶闸管一样，主电源电流必须停止才能关闭。然而，斩波器和逆变器不能将主电流降至零值。
因此，为了实现这一点，需要换向电路与晶闸管一起正确地关闭设备。从而提供适当的开关特性。但是，换向电路的使用并没有提供所需的开关速度，即使是快速工作的晶闸管。
但是在闸关式晶闸管的发明之后，这些缺点都被克服了。
GTO的基本知识
关断晶闸管是传统晶闸管的改进。GTO的设计是这样的:它可以通过在其端施加一个正栅脉冲而打开，也可以通过在其端施加一个负栅电流而关闭。这是常规晶闸管所没有的。传统的晶闸管是通过门脉冲的作用实现上通，需要外部电路实现关断。而GTO则分别由栅正脉冲和栅负脉冲的作用打开和关闭。
GTO是一个4层，即Apnpn型具有阳极、阴极和栅三个端子的器件。它被认为是一个双晶体管模型，它是一个组合PNP型而且NPN型晶体管．
当施加一个小的正门脉冲到GTO上时，GTO开始传导，但当被负门脉冲触发时，GTO自动切换到关断状态。
GTO的建设
下图是GTO的pnpn模型，其中有阳极、阴极和栅极：
这里所示的示意图表示GTO的掺杂水平，其中pn和pn层掺杂为p+np+n+．这里，要有高效率的阴极，n+层是高度掺杂的。p型栅极区域的掺杂要求是相当矛盾的，因为要获得高的发射效率，该层应该被轻掺杂。但要使GTO具有良好的关断特性，其电阻率必须低，因此必须高掺杂。由于这个原因，这个层被适度掺杂。
正向阻断电压的最大值由靠近p区n型基区的宽度和掺杂浓度决定。为了使正向阻断电压达到kV，其厚度必须高，且应轻掺杂。
从上图可以清楚地看出，我们有一个p+n掺杂在其上的阳极层+层是通过金属接触完成的。这样的示意图被称为阳极短路GTO结构．这导致GTO的反向阻塞容量降低，从而降低J结的反向击穿电压3.会减少。
GTO的运作
让我们通过考虑下面所示的两个晶体管类比来理解GTO的操作：
刺激机制有两种方法可以打开这个设备。基本上，当发射器电流上升时，器件就会自动增加的电流增益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。
一般来说，通过门端子在p基极区提供电流来打开设备。因此，作为响应，电流增益为αn和αp开始上升，一旦αn+αp= 1，达到饱和。在达到饱和后，假设所有结处于正向偏置状态，GTO被打开。上电后，不需要进一步提供栅极电流以保持器件处于导电状态。因此，需要一个外部电路来限制阳极电流。
断开机制要关闭GTO，必须在器件的栅阴极端提供负栅电流。通过栅极金属化，来自阳极的孔聚集在p基区。这导致p基极区域的电压下降大于n发射极区域的电压下降，从而使结J产生反向偏差3.并终止电子的进一步流动。这发生在p基极层和n发射极层的边界区域。
在栅极接触阳极区域，高密度灯丝形式的电流拥塞发生，如果没有在正确的时间处理电流灯丝，这可能导致设备故障。
一旦这些灯丝完全消失，就不会再有电子流动，在结J处就会产生损耗区2和J3.．这将导致阻塞通过设备的正向电压。这并没有关闭设备，因为此时，由于n个基载流子向J扩散，阳极到栅极的电流仍然流动1．这个电流被认为是尾电流当n碱基区域的多余载流子完全重组时，会经历指数下降。
当来自n基区的电子通过不同的路径到达阳极接触点而不从阳极进一步发射时，尾电流的衰减可以以更快的速度实现。
优势
- GTO具有快速开关特性。
- 它是有效的阻断电压。
- 没有换向电路使它不那么笨重。
- 这是划算的。
缺点
- 与晶闸管相比，GTO的相关损失更多。
- 触发GTO的栅极电流相当高。
GTO的应用
GTOs的各种应用包括高性能驱动系统，如机器人、轧辊机、机床、允许可调频率操作的逆变驱动以及牵引用途。除了这些，它还被用于断路器，感应加热、直升机和几种低功耗应用。
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