tiristor gto

Tema: Tiristores GTO (Gate Turn-off Thyristor)
Tiristores apagados por compuerta (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 más demandantes aplicaciones industriales. Los GTO son muy utilizados en Convertidores de Alto Voltaje y Alta Potencia para aplicaciones de baja y media frecuencia; además se han vuelto más y más comunes en las unidades de control de motores, puesto que ellos eliminaron la necesidad de componentes externos para apagar los SCR en circuitos de CC. En aplicaciones de control depotencia de CD, los semiconductores de potencia necesitan circuitos de protección.
La curva característica de los tiristores GTO obedece en forma muy parecida a la del SCR, pero con la facilidad del GTO de poder conmutar a apagado mediante un pulso de corriente negativa en su compuerta.



Figura .Tiristor apagado por compuerta (GTO)

Figura . Curva característica regiones estáticas GTOUn tiristor GTO puede apagarse por una pulsación suficientemente grande en su compuerta de entrada, aun si la corriente iD excede IH.
Funcionamiento:

Figura . Partes y corrientes de GTO
Encendido. El GTO tiene una estructura muy digital, sin compuerta regenerativa. En consecuencia, se requiere un pulso grande inicial de disparo, para activarlo. Un pulso típico de activación en la compuerta,y sus parámetros importantes. Los valores mínimo y máximo de IGM se pueden deducir de las hojas de datos. El valor de la tasa dig/dt en función del tiempo de activación se ve en las hoja de datos del dispositivo. La rapidez de aumento de la tasa de corriente de compuerta, di/dt, afecta las pérdidas por conducción del dispositivo. La duración del pulso de ICM no debe ser menor que la mitad delmínimo de tiempo que aparezca en las especificaciones de la hoja de datos. Se requiere mayor periodo si la tasa dig/dt de la corriente del ánodo es baja, para poder mantener a IGM hasta que se establezca un valor suficiente de la corriente anódica.

Estado de encendido. Una vez que el GTO se activa, debe continuar la corriente en sentido directo de la compuerta durante todo el periodo de conducción,para asegurar que el dispositivo permanezca en conducción. En caso contrario, no puede permanecer en conducción durante el periodo en estado de encendido. La corriente de estado de encendido en la compuerta debe ser, como mínimo, 1% del pulso de activación, para asegurar que la compuerta mantenga la retención.


Apagado. El funcionamiento de un GTO en el apagado está influido por lascaracterísticas del circuito de apagado de compuerta. En consecuencia, estas últimas características deben coincidir con los requisitos de apagado. El proceso de apagado implica extracción de la carga de la compuerta, el periodo de avalancha en la compuerta y la disminución de la corriente anódica.

Figura . Pulsos de encendido y apagado típicos del GTO
La cantidad de extracción de carga es un parámetrodel dispositivo, y su valor no se afecta en forma importante por las condiciones del circuito externo. La corriente pico inicial de apagado y el tiempo de apagado, parámetros importantes del proceso de apagado, dependen de los componentes del circuito externo. En la figura 7.16b se muestra una gráfica típica de corriente anódica en función del pulso de apagado. La hoja de datos del dispositivocontiene valores típicos de ICQ.

Figura . Formas de Onda encendido y apagado del GTO

El GTO tiene una larga cola de corriente de apagado, al final del apagado, y el siguiente encendido debe esperar hasta que se haya disipado la carga residual del ánodo, por el proceso de recombinación.
Un GTO tiene poca ganancia, normalmente seis, durante su apagado, y requiere un pulso de corriente...