GTR全称为Gate Turn-Off Thyristor,是一种可控硅器件,也叫门极可关断晶闸管。它是一种高性能的功率电子元件,具有二极管和晶闸管的双重特征,普遍应用于高电压、高电流、高功率的交流/直流电源控制领域。
GTR主要由PNPN四层结构及两个PN结构成。当将正向电压加于第一层P区时,第二层P区的少数载流子向第一层P区移动并引起P-N结瞬间击穿,从而使所有晶片瞬间变为P型,并形成一个非常低阻抗的短路通路,进入通电状态。而当在基极加上负脉冲时,从第三层N区进入第四层N区的电流被引入到基极,晶体管于是被关闭,进入断电状态。
与普通的晶闸管不同的是,GTR具有自关断功能,可以通过控制极与基极的电压来控制GTR的导通和关闭。同时,GTR还有一些其他的优点,比如:阻抗稳定、导通电压低、自承载能力强、反向阻垄高、可靠性高、逆变能力强等。
GTR广泛应用于电能控制、变频、电动机起动、电力传动、电镀过程控制、变压器分接开关等领域。具体包括:
1、交流/直流电源开关控制
2、高电压、高电流、高功率设备开关控制
3、电力电子装置中的辅助开关管
4、电动机控制、变频器等领域
5、电气化、轨道交通等领域
目前GTR的主要生产厂商包括ABB、SEMIKRON、Infineon、MITSUBISHI、ST、ON等。随着电力电子技术的发展,GTR的应用范围也越来越广泛,而且在性能、可靠性、冲击电压、温度抗性等方面也有了长足的发展。同时,一些新的可控硅器件,如IGBT、MOSFET等的出现,对GTR的市场份额也产生了一定的冲击,但GTR仍然是一种重要的功率半导体器件,能够满足特定领域的特殊需求。