Tristörler çok yüksek güç değerlerinde çalışan güç elektroniği devrelerinde kullanılmalarına rağmen sadece iletime gitme (Turn-on) durumları kontrol edilebilmektedir. Tristörlerin kesime gitmeleri kapı terminalinden yapılamadığı için özel devreler gerektirmektedir. Bu sorun DC-DC ve DC-AC dönüştürücüler çok büyük problemler oluşturmaktadır. Bu noktada kapıdan kesime götürülebilen GTO'lar devreye girmektedir. Bu yazımızda GTO'ların yapısı ve çalışma prensibinden bahsedeceğiz.
25.04.2016 tarihli yazı 14609 kez okunmuştur.
GTO Tristör Güç Elektroniği Yarı İletken
GTO üç terminali bulunan bir yarı iletken anahtarlama elemanıdır. Bu terminaller aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi anot, katot ve kapı (Gate) uçlarıdır. GTO kısaltması İngilizce kapıdan susturmalı/kesmeli tristör anlamına gelen "Gate Turn Off Thyristor" kelimelerinden gelmektedir. GTO isminden de anlaşılacağı gibi gate ucundan kesime götürülebilme yeteneğine sahiptir. GTO'da gate ucundan uygulanacak pozitif bir akım GTO iletime sokulabilir ayrıca GTO'yu kesime götürmek için ise gate ucuna uygulanacak negatif bir darbe yeterlidir. GTO'nun sembo lünde aşağıda görüldüğü gibi GTO'yu normal tristörden ayıran gate ucuna konulmuş iki adet zıt yönlü ok vardır. Bu oklar gate terminaline çift yönlü akım uygulanarak kullanılabileceğini göstermektedir.
GTO'yu kesime götürmek için gerekli olan gate akımı oldukça yüksektir. Örneğin üzerinde 4000 volt gerilim indüklenen ve iletimdeyken 3000 amper akım geçiren bir GTO'yu kesime götürmek için yaklaşık 750 amperlik bir gate akımı gereklidir. Bu durumda GTO'nun kesim kazancı oldukça düşük olmaktadır. Yani başka bir deyişle GTO'yu kesime götürmek içi gerekli enerji oldukça yüksektir. Büyük gate akımlarının gerekliliği nedeniyle GTO'lar düşük güç gerektiren uygulamalarda kullanılmaktadırlar. Diğer bir yandan GTO iletim durumu boyunca tristör gibi davranır ve üzerinde küçük bir gerilim düşümü olur. GTO'lar tristörlere göre oldukça yüksek anahtarlama hızlarına sahiptir ayrıca güç transistörlerinden de daha yüksek akım ve gerilim değerlerinde çalışabilirler.
Tristörün yapısı aşağıdaki şekilde de görüldüğü gibi tristöre oldukça benzer. GTO'da da tristördeki gibi P-N-P-N jonksiyonu bulunmaktadır. Aşağıdaki şekilde katot ucundaki n jonksiyonu yoğun bir şekilde katkılanarak yüksek emiter verimi elde edilmeye çalışılır. Bunun sonucu olarak J2 jonksiyonunun bel verme gerilimi 20-40 volt dolaylarında düşük bir gerilim değeri olur. Gate ucundaki p jonksiyonunun yüksek derecede katkılanır çünkü iyi bir kesim özelliğinin olabilmesi için bu gölgenin katkılanması iyi olmalıdır. Buna ek olarak gate ve katot uçları GTO'nun akımını optimize edip kesim yeteneğini artırmak için çeşitli geometrik formlarla birbirine sıkıca kenetlenmiş olmalıdır.
Motor Sürücüleri 1. Bölüm | Güç Elektroniği Anahta... Darlington Bağlantılı Yalan Makinesi Devresi Yapım... MATLAB Alternatifi Programlar | 2. Bölüm Pearl Caddesi | İlk Aydınlatma Protez Bacaklara Yardımcı Yeni Bir Cihaz İcat Edil...