门极结构GTO晶闸管关断过程中的过电压分析

门极结构GTO晶闸管关断过程中的过电压分析

      Cs一定，U2与Idsj、ITCQ成正比关系，Cs增大，U2减小 ，但Cs>2μF后，效果不大了，Ls2增大能减小ΔU2，但会使U1增大，这是不可取的，减小ΔU2最有效办法是减小Ls1。 U2大小不应超过GTO晶闸管额定断态重复峰值电压。

       (3)过电压U3是由于吸收电路的二极管VDs在恢复反向阻断能力时产生的反向过电压引起的。前面提到，在分析吸收电路时用等效电阻R-和理想二极管进行分析，当二极管VDs导通时Re=RdRs/（Rd+Rs），因Rd<<Rs，所以Re≈Rd二极管关断时，因Rd>>Rs，所以Re≈Rs，U3是由于吸收电路中二极管VDs在恢复阻断时.过剩少数载流子形成反向电流，并流经Rs,而产生的负脉冲。如图1-22所示，Rs=10Ω、Qt=1μC时阳极电压没有下降，Rs=10Ω、Qt=10μC时阳极电压有所下降Rs=30Ω、Qt=10μC时阳极电压下降较大，电压变化率达l000V/μs以上。很容易损坏GTO晶闸管。
 

门极结构GTO晶闸管关断过程中的过电压分析-图1
 

门极结构GTO晶闸管关断过程中的过电压分析-图2

图1-21 ΔU2与Cs关系
a)ITGQ为参量b）Ls1为参量c)Ls1为参量

门极结构GTO晶闸管关断过程中的过电压分析-图3

图1-22门极关断时的阳极电压波形

门极结构GTO晶闸管关断过程中的过电压分析-图4
 

图1-23双门极结构GTO晶闸管
a)结构b)关断增益c)尾部电流

    为了抑制三个过电压，吸收电路的Cs选1μF〜2μF,选10Ω〜20Ω且要求无感电阻，二极管VDS要求快速开通与软恢复型，开通时间短有利于减小过电压U1,软恢复特性有利于减小U3过电压，选好吸收电路中的二极管是保证GTO晶闸管正常动作的关键技术之一。另外吸收电路中各元器件之间与GTO晶闸管的连线要尽量的短。