Caracter铆sticas de conmutaci贸n de GTO

<p>Las caracter铆sticas de conmutaci贸n de un tiristor de desactivaci贸n de puerta o GTO se componen de caracter铆sticas din谩micas durante el proceso de activaci贸n y desactivaci贸n. B谩sicamente representa la variaci贸n en el voltaje del 谩nodo Va y la corriente del 谩nodo Ia cuando se aplica una se帽al de puerta positiva o negativa Ig.

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Encienda la caracter铆stica de GTO:

El proceso de encendido en GTO es similar al del tiristor convencional. El tiempo de activaci贸n de la puerta de GTO se compone del tiempo de retardo, el tiempo de subida y el tiempo de propagaci贸n, como un tiristor normal. Adem谩s, el tiempo de activaci贸n se puede reducir aumentando la corriente de puerta directa. La siguiente figura muestra las caracter铆sticas de conmutaci贸n de un GTO.

Caracter铆sticas de conmutaci贸n de GTO

En la figura anterior se aplica un pulso de compuerta de frente empinado para encender el GTO. Cabe se帽alar aqu铆 que el accionamiento de la compuerta se puede quitar una vez que la corriente del 谩nodo Ia supera la corriente de enganche. Sin embargo, algunos fabricantes sugieren no eliminar la corriente de activaci贸n de la compuerta para eliminar la posibilidad de un apagado no deseado del tiristor de desactivaci贸n de la compuerta (GTO). Por lo tanto, incluso cuando el GTO est谩 encendido, se aplica continuamente una peque帽a cantidad de corriente de compuerta positiva. Esta peque帽a corriente de puerta positiva se llama 鈥Corriente del porche trasero鈥. Esto se muestra en lo anterior de Ig vs. gr谩fico de tiempo

Apague la caracter铆stica de GTO:

A diferencia de las caracter铆sticas de encendido, las caracter铆sticas de apagado de un GTO son diferentes a las de un SCR. Antes del inicio del proceso de apagado, GTO transporta la corriente de 谩nodo Ia en direcci贸n directa. Tan pronto como se aplica la corriente de compuerta negativa en t=0, comienza el proceso de apagado. La tasa de aumento de la corriente de puerta depende de la inductancia del circuito y el voltaje del 谩nodo. El primer paso durante el proceso de apagado es la eliminaci贸n de las cargas almacenadas por la corriente de puerta negativa. Las cargas almacenadas aqu铆 significan las cargas en exceso, es decir, el agujero en las capas p+. El tiempo transcurrido en retirar las cargas almacenadas se llama Per铆odo de almacenamiento (ts). Durante este per铆odo, el voltaje y la corriente del 谩nodo permanecer谩n sin cambios.

Una vez que se eliminan las cargas almacenadas, la corriente del 谩nodo caer谩 r谩pidamente y, por lo tanto, el voltaje del 谩nodo comenzar谩 a aumentar. Como se puede ver en la figura, despu茅s del tiempo de almacenamiento (ts), la corriente del 谩nodo Ia comienza a caer r谩pidamente hasta un cierto valor y luego cambia su tasa de ca铆da abruptamente. Este tiempo durante el cual la corriente del 谩nodo cae r谩pidamente se llama Tiempo de ca铆da (tf). Este tiempo se mide desde el instante en que la corriente de puerta es negativa m谩xima hasta el instante en que la corriente del 谩nodo cae a su corriente de cola. Consulte la figura para tener una mejor comprensi贸n. El tiempo de ca铆da es generalmente del orden de 1 microsegundo.

Al final del tiempo de ca铆da (tf), hay un pico en el voltaje del 谩nodo debido al cambio abrupto en la tasa de ca铆da de la corriente del 谩nodo Ia. Despu茅s del tiempo de almacenamiento y el tiempo de ca铆da, el voltaje del 谩nodo y la corriente comienzan a moverse hacia sus valores de apagado, es decir, el voltaje nominal del 谩nodo y cero, respectivamente. El tiempo total transcurrido para alcanzar el voltaje y la corriente del 谩nodo a sus valores de apagado se denomina Tiempo de cola (tt). Despu茅s del tiempo de cola, la corriente del 谩nodo se vuelve cero pero el voltaje del 谩nodo sufre una sobreimpulso transitorio debido a la presencia de resistencia (Rs) y capacitancia (Cs) y luego se estabiliza a su valor de estado desactivado, es decir, tensi贸n de fuente aplicada al circuito del 谩nodo. Aqu铆, Rs y Cs son los par谩metros del circuito Snubber. La duraci贸n del tiempo de cola (tt) depende de las caracter铆sticas del dispositivo.

De la discusi贸n anterior, se puede decir que el tiempo total de apagado de un GTO se compone de tres tiempos: tiempo de almacenamiento (ts), tiempo de ca铆da (tf) y tiempo de cola (tt). Entonces, el tiempo de apagado (tq) de un tiristor de apagado de puerta (GTO) se puede escribir como

tq = ts + tf + tt

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