門極可關斷晶閘管

門極可關斷晶閘管在晶閘管問世后不久出現。
20世紀80年代以來，電力電子技術進入了一個嶄新時代。
典型代表——門極可關斷晶閘管、電力晶體管、電力場效應晶體管、絕緣柵雙極晶體管。 晶閘管的一種派生器件，但可以通過在門極施加負的脈沖電流使其關斷，因而屬于全控型器件。
1、GTO的結構和工作原理
GTO的結構
是PNPN四層半導體結構。
是一種多元的功率集成器件，雖然外部同樣引出三個極，但內部則包含數十個甚至數百個共陽極的小GTO元，這些GTO元的陰極和門極則在器件內部并聯在一起。 2、GTO的工作原理
（1）仍然可以用如圖所示的雙晶體管模型來分析，V1、V2的共基極電流增益分別是a1、a2。a1+a2=1是器件臨界導通的條件，大于1導通，小于1則關斷。
（2）GTO與普通晶閘管的不同
設計a2較大，使晶體管V2控制 靈敏，易于GTO關斷。
導通時a1+a2更接近1，導通時接近臨界飽和，有利門極控制關斷，但導通時管壓降增大。
多元集成結構，使得P2基區橫向電阻很小，能從門極抽出較大電流。     （3）GTO的導通過程與普通晶閘管是一樣的，只不過導通時飽和程度較淺。
（4）而關斷時，給門極加負脈沖，即從門極抽出電流，當兩個晶體管發射極電流IA和IK的減小使a1+a2<1時，器件退出飽和而關斷。
（5）GTO的多元集成結構使得其比普通晶閘管開通過程更快，承受di/dt的能力增強。  
3、GTO的動態特性
（1）開通過程與普通晶閘管類似。
（2）關斷過程
       1.儲存時間ts
           下降時間tf
           尾部時間tt
       2.通常tf比ts小得多，而tt比ts要長。
       3.門極負脈沖電流幅值越大，前沿越陡， ts就越短。使門極負脈沖的后沿緩慢衰減，在tt階段仍能保持適當的負電壓，則可以縮短尾部時間。 4、GTO的主要參數
   1.GTO的許多參數都和普通晶閘管相應的參數意義相同。
   2.最大可關斷陽極電流IATO
      用來標稱GTO額定電流。
   3.電流關斷增益Boff
       最大可關斷陽極電流IATO與門極負脈沖電流最大值IGM之比。
       Boff一般很小，只有5左右，這是GTO的一個主要缺點。
   4.開通時間ton
       延遲時間與上升時間之和。
       延遲時間一般約1~2μs，上升時間則隨通態陽極電流值的增大而增大。
   5.關斷時間toff
       一般指儲存時間和下降時間之和，而不包括尾部時間。
       儲存時間隨陽極電流的增大而增大，下降時間一般小于2μs。
不少GTO都制造成逆導型，類似于逆導晶閘管。當需要承受反向電壓時，應和電力二極管串聯使用。