门极可断晶闸管（gate turn—off thyristor，GTO）是一种具有自断能力的晶闸管。处于断态时，假如有阳极正向电压,在其门极加上正向触发脉冲电流后，GTO可由断态转入通态，已处于通态时,门极加上足够大的反向脉冲电流，GTO由通态转入断态。由于不需用外部电路强迫阳极电流为 0 而使之关断，仅由门极加脉冲电流去关断它；所以在直流电源供电的 DC—DC，DC—AC 变换电路中应用时不必设置强迫关断电路。这就简化了电力变换主电路，提高了工作的可靠性，减少了关断损耗，与 SCR 相比还可以提高电力电子变换的最高工作频率。因此，GTO是一种比较理想的大功率开关器件。一、结构与工作原理1、 结构GTO是一种 PNPN4 层结构的半导体器件，其结构、等效电路及图形符号示于图 1 中。图 1 中 A、G 和 K 分别表示 GTO的阳极、门极和阴极.α1 为 P1N1P2晶体管的共基极电流放大系数，α2 为 N2P2N1晶体管的共基极电流放大系数，图 1 中的箭头表示各自的多数载流子运动方向。通常 α1 比 α2 小,即 P1N1P2晶体管不灵敏,而 N2P2N1晶体管灵敏。GTO导通时器件总的放大系数 α1+α2 稍大于 1，器件处于临界饱和状态,为用门极负信号去关断阳极电流提供了可能性。 普通晶闸管 SCR 也是 PNPN4 层结构，外部引出阳极、门极和阴极，构成一个单元器件。GTO称为 GTO元，它们的门极和阴极分别并联在一起。与SCR 不同，GTO是一种多元的功率集成器件，这是为便于实现门极控制关断所实行的特别设计。 GTO的开通和关断过程与每一个 GTO元密切相关，但 GTO元的特性又不等同于整个 GTO器件的特性，多元集成使 GTO的开关过程产生了一系列新的问题.2、 开通原理 由图 1（b）所示的等效电路可以看出,当阳极加正向电压，门极同时加正触发信号时,GTO导通，其具体过程如图 2 所示。 显然这是一个正反馈过程。当流入的门极电流 IG足以使晶体管 N2P2N1的发射极电流增加，进而使晶体管 P1N1P2的发射极电流也增加时,α1 和 α2增加。当 α1+α2>1 之后，两个晶体管均饱和导通，GTO则完成了导通过程。可见，GTO开通的必要条件是 α1+α2〉1， （1） 此时注入门极的电流 IG=［1—(α1+α2）IA］/ α2 （2） 式中，IA——GTO的阳极电流； IG——GTO的门极电流. 由式（2）可知，当 GTO门极注入正的电流 IG但尚不满足开通条件时，虽有正反馈作用，但器件仍不会饱和导通。这是因为门极电流不够大,不满足 α1+α2〉1 的条件...
