<p>Las características de conmutación de un tiristor de desactivación de puerta o GTO se componen de características dinámicas durante el proceso de activación y desactivación. Básicamente representa la variación en el voltaje del ánodo Va y la corriente del ánodo Ia cuando se aplica una señal de puerta positiva o negativa Ig.
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Encienda la característica de GTO:
El proceso de encendido en GTO es similar al del tiristor convencional. El tiempo de activación de la puerta de GTO se compone del tiempo de retardo, el tiempo de subida y el tiempo de propagación, como un tiristor normal. Además, el tiempo de activación se puede reducir aumentando la corriente de puerta directa. La siguiente figura muestra las características de conmutación de un GTO.
En la figura anterior se aplica un pulso de compuerta de frente empinado para encender el GTO. Cabe señalar aquí que el accionamiento de la compuerta se puede quitar una vez que la corriente del ánodo Ia supera la corriente de enganche. Sin embargo, algunos fabricantes sugieren no eliminar la corriente de activación de la compuerta para eliminar la posibilidad de un apagado no deseado del tiristor de desactivación de la compuerta (GTO). Por lo tanto, incluso cuando el GTO está encendido, se aplica continuamente una pequeña cantidad de corriente de compuerta positiva. Esta pequeña corriente de puerta positiva se llama “Corriente del porche trasero”. Esto se muestra en lo anterior de Ig vs. gráfico de tiempo
Apague la característica de GTO:
A diferencia de las características de encendido, las características de apagado de un GTO son diferentes a las de un SCR. Antes del inicio del proceso de apagado, GTO transporta la corriente de ánodo Ia en dirección 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 ánodo. El primer paso durante el proceso de apagado es la eliminación de las cargas almacenadas por la corriente de puerta negativa. Las cargas almacenadas aquí significan las cargas en exceso, es decir, el agujero en las capas p+. El tiempo transcurrido en retirar las cargas almacenadas se llama Período de almacenamiento (ts). Durante este período, el voltaje y la corriente del ánodo permanecerán sin cambios.
Una vez que se eliminan las cargas almacenadas, la corriente del ánodo caerá rápidamente y, por lo tanto, el voltaje del ánodo comenzará a aumentar. Como se puede ver en la figura, después del tiempo de almacenamiento (ts), la corriente del ánodo Ia comienza a caer rápidamente hasta un cierto valor y luego cambia su tasa de caída abruptamente. Este tiempo durante el cual la corriente del ánodo cae rápidamente se llama Tiempo de caída (tf). Este tiempo se mide desde el instante en que la corriente de puerta es negativa máxima hasta el instante en que la corriente del ánodo cae a su corriente de cola. Consulte la figura para tener una mejor comprensión. El tiempo de caída es generalmente del orden de 1 microsegundo.
Al final del tiempo de caída (tf), hay un pico en el voltaje del ánodo debido al cambio abrupto en la tasa de caída de la corriente del ánodo Ia. Después del tiempo de almacenamiento y el tiempo de caída, el voltaje del ánodo y la corriente comienzan a moverse hacia sus valores de apagado, es decir, el voltaje nominal del ánodo y cero, respectivamente. El tiempo total transcurrido para alcanzar el voltaje y la corriente del ánodo a sus valores de apagado se denomina Tiempo de cola (tt). Después del tiempo de cola, la corriente del ánodo se vuelve cero pero el voltaje del ánodo 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, tensión de fuente aplicada al circuito del ánodo. Aquí, Rs y Cs son los parámetros del circuito Snubber. La duración del tiempo de cola (tt) depende de las características del dispositivo.
De la discusión anterior, se puede decir que el tiempo total de apagado de un GTO se compone de tres tiempos: tiempo de almacenamiento (ts), tiempo de caída (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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