Динамические характеристики GTO-тиристоров

Динамические процессы при переключении GTO-тиристора представлены на рис. 3.41. Процесс включения состоит из задержки включения в течении времени t_зад и времени нарастания t_нар, в течении которого напряжение на тиристоре уменьшается до 0,1 от первоначального значения. Сумма этих времен составляет время включения t_вкл. Для обеспечения малого времени включения и малых потерь при включении ток управляющего электрода должен обладать значительной скоростью нарастания .

Процесс выключения GTO-тиристора более длителен чем у простого тиристора. На первой стадии t₁ ток тиристора спадает до 0,1-0,2 от своего превоначального значения. На второй стадии t₂ происходит достаточно медленное уменьшение тока. Время затягивания процесса выключения (время "хвоста") обычно больше времени спада и его необходимо учитывать. Отрицательный ток управляющего электрода, выключающий тиристор, должен иметь значительную скорость нарастания .

Подобно выпрямительным ди­одам тиристоры являются хоро­шо отработанными приборами и будут продолжать непрерывно совершенствоваться и разви­ваться. Однако определяющее значение тиристоров, доминиро­вавших в 60-80-х годах прошлого столетия, будет медленно уменьшаться. Оптотиристоры (LTT), запираемые тиристоры (GТО) и коммутируемые по зат­вору запираемые тиристоры (GCT, IGCT) являются производ­ными тиристорных технологий и находят применение в мегаваттном диапазоне мощностей. В настоящее время для LTT дос­тигнуты предельные параметры 8 кВ / 4 кА, для GCT — 4,5 кВ. К 2006 г. планируется производ­ство GCT на 8 кВ, к 2011 г. — на 10 кВ. Будет развиваться и со­вершенствоваться технология IGCT — объединение на одной пластине GCT с обратным дио­дом в таблеточных корпусах с плавающими прижимными кон­тактами, конструктивно объеди­ненных с платой управления (драйвером). В будущем класс тиристоров все же будет частич­но заменен и возможно полно­стью вытеснен высоковольтны­ми IGBT. Тиристоры в комбина­ции с MOSFET структурами, та­кие как МСТ, МТО и EST, все же не нашли широкого применения. Их будущее зависит от разви­тия технологий, подобных тех­нологии прямого сращивания пластин (wafer bonding). В на­стоящее время они нашли час­тичное применение в схемах с мягкой коммутацией.

Вопросы для самопроверки:

1. Приведите ВАХ диода.

2. Перечислите основные различия в характеристиках кремниевого и германиевого диодов.

3. Какие виды транзисторов вы знаете.

4. Приведите внутреннюю структуру тиристора.

5. Приведите основные параметры тиристоров.

6. Что такое GTO-тиристоры.

Литература [1, 2, 7, 11].