Nada
Páginas: 35 (8585 palabras)
Publicado: 13 de marzo de 2013
GTO (GATE TURN-OFF THIRYSTOR) TIRISTOR BLOQUEADO POR COMPUERTA.
Los Tiristores GTO
Son semiconductores discretos que actúan como interruptores completamente controlables, los cuales pueden ser encendidos y apagados en cualquier momento con una señal de compuerta positiva o negativa respectivamente. Estos componentes están optimizados para tener muy bajas pérdidas de conducción y diseñadospara trabajar en las mas demandantes aplicaciones industriales.
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CARACTERÍSTICAS
El disparo se realiza mediante una VGK >0
El bloqueo se realiza con una VGK < 0.
La ventaja del bloqueo por puerta es que no se precisan de los circuitos de bloqueo forzado que requieren los SCR.
La desventaja es que la corriente de puerta tiene que ser mucho mayor por lo que el generador debeestar más dimensionado.
El GTO con respecto al SCR disipa menos potencia.
ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE GTO
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La estructura del GTO es esencialmente la misma que un tiristor convencional. Existen 4 capas de silicio (PNPN), 3 uniones (P-N, N-P y P-N) y tres terminales: ánodo (A), cátodo (C o K) y puerta (G). La diferencia en la operación radica en queuna señal negativa en la puerta (G) puede apagar el GTO. Mientras el GTO se encuentre apagado y no exista señal en la puerta, el dispositivo se bloquea para cualquier polaridad en el ánodo, pero una corriente de fuga (IA leak) existe. Con un voltaje de bias en directa el GTO se bloquea hasta que un voltaje de ruptura VAK = VB0 es alcanzado. En este punto existe un proceso dinámico de encendido.,VAK = 3V y la corriente IA es determinada por la carga. Cuando el GTO se apaga y con la aplicación de una voltaje en inversa, solo una pequeña corriente de fuga (IA leak) existe. Una polarización en inversa VAK puede ser alcanzada cuando ocurra un corte. El valor del voltaje del voltaje de ruptura inverso depende del método de fabricación para la creación de una regeneración interna para facilitarel proceso de apagado. Con un voltaje de polarización directo aplicado al ánodo y un pulso de corriente positiva es aplicada a la puerta G (gate), el GTO se enciende y permanece de esa forma. Para ésta condición, existen 2 formas de apagarlo. Una forma es reduciendo la corriente de ánodo IA por medios externos hasta un valor menor a la corriente de holding Ih, en la cual, la acción regenerativainterna no es efectiva. La segunda forma de apagarlo es por medio de un pulso en el gate, y este es el método más recomendable porque proporciona un mejor control.
ESPECIFICACIONES DE COMPUERTA DEL GTO
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FORMA DE ONDA EN EL ENCENDIDO
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FORMA DE ONDA EN EL APAGADO
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VENTAJAS Y APLICACIONES
• No necesitan elementos auxiliares deconmutación en convertidores que necesitan la conmutación forzada, reduciendo el costo peso y volumen del convertidor.
• Reducción del ruido acústico y electromagnético por eliminación de los reactores de conmutación.
• Desactivación más rápida lo que le permite trabajar con frecuencias de conmutación más elevada.
• Mayor eficiencia de los convertidores.
En aplicaciones de bajapotencia, los GTO también tienen ventajas sobre los transistores bipolares:
• Mayor especificación de voltaje de bloqueo.
• Alta relación de corriente pico controlable a corriente promedio. 3) Alta relación de corriente pico de sobrecarga y la corriente promedio. (10:1)
• Alta ganancia entre la corriente en el estado activo y la corriente de compuerta necesaria para su activación(1:600).
• Señal pulsante de corta duración en compuerta para su activación y desactivación a diferencia del transistor bipolar que requiere señal permanente en estado activo.
Como el GTO tiene una conducción de corriente unidireccional, y puede ser apagado en cualquier instante, éste se aplica en circuitos chopper (conversiones de dc- dc) y circuitos inversores (conversiones dc...
Los Tiristores GTO
Son semiconductores discretos que actúan como interruptores completamente controlables, los cuales pueden ser encendidos y apagados en cualquier momento con una señal de compuerta positiva o negativa respectivamente. Estos componentes están optimizados para tener muy bajas pérdidas de conducción y diseñadospara trabajar en las mas demandantes aplicaciones industriales.
[pic]
CARACTERÍSTICAS
El disparo se realiza mediante una VGK >0
El bloqueo se realiza con una VGK < 0.
La ventaja del bloqueo por puerta es que no se precisan de los circuitos de bloqueo forzado que requieren los SCR.
La desventaja es que la corriente de puerta tiene que ser mucho mayor por lo que el generador debeestar más dimensionado.
El GTO con respecto al SCR disipa menos potencia.
ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE GTO
[pic]
La estructura del GTO es esencialmente la misma que un tiristor convencional. Existen 4 capas de silicio (PNPN), 3 uniones (P-N, N-P y P-N) y tres terminales: ánodo (A), cátodo (C o K) y puerta (G). La diferencia en la operación radica en queuna señal negativa en la puerta (G) puede apagar el GTO. Mientras el GTO se encuentre apagado y no exista señal en la puerta, el dispositivo se bloquea para cualquier polaridad en el ánodo, pero una corriente de fuga (IA leak) existe. Con un voltaje de bias en directa el GTO se bloquea hasta que un voltaje de ruptura VAK = VB0 es alcanzado. En este punto existe un proceso dinámico de encendido.,VAK = 3V y la corriente IA es determinada por la carga. Cuando el GTO se apaga y con la aplicación de una voltaje en inversa, solo una pequeña corriente de fuga (IA leak) existe. Una polarización en inversa VAK puede ser alcanzada cuando ocurra un corte. El valor del voltaje del voltaje de ruptura inverso depende del método de fabricación para la creación de una regeneración interna para facilitarel proceso de apagado. Con un voltaje de polarización directo aplicado al ánodo y un pulso de corriente positiva es aplicada a la puerta G (gate), el GTO se enciende y permanece de esa forma. Para ésta condición, existen 2 formas de apagarlo. Una forma es reduciendo la corriente de ánodo IA por medios externos hasta un valor menor a la corriente de holding Ih, en la cual, la acción regenerativainterna no es efectiva. La segunda forma de apagarlo es por medio de un pulso en el gate, y este es el método más recomendable porque proporciona un mejor control.
ESPECIFICACIONES DE COMPUERTA DEL GTO
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FORMA DE ONDA EN EL ENCENDIDO
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FORMA DE ONDA EN EL APAGADO
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VENTAJAS Y APLICACIONES
• No necesitan elementos auxiliares deconmutación en convertidores que necesitan la conmutación forzada, reduciendo el costo peso y volumen del convertidor.
• Reducción del ruido acústico y electromagnético por eliminación de los reactores de conmutación.
• Desactivación más rápida lo que le permite trabajar con frecuencias de conmutación más elevada.
• Mayor eficiencia de los convertidores.
En aplicaciones de bajapotencia, los GTO también tienen ventajas sobre los transistores bipolares:
• Mayor especificación de voltaje de bloqueo.
• Alta relación de corriente pico controlable a corriente promedio. 3) Alta relación de corriente pico de sobrecarga y la corriente promedio. (10:1)
• Alta ganancia entre la corriente en el estado activo y la corriente de compuerta necesaria para su activación(1:600).
• Señal pulsante de corta duración en compuerta para su activación y desactivación a diferencia del transistor bipolar que requiere señal permanente en estado activo.
Como el GTO tiene una conducción de corriente unidireccional, y puede ser apagado en cualquier instante, éste se aplica en circuitos chopper (conversiones de dc- dc) y circuitos inversores (conversiones dc...
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