GTO vem de Gate Turn-Off, sendo esse termo usado para designar SCRs que podem ser desligados por um sinal de comporta.
Explicamos a seguir melhor como ele funciona: uma das dificuldades que os projetistas encontram ao utilizar SCRs em seus projetos é que esses componentes, uma vez disparados, assim se mantêm mesmo depois que o sinal de comporta tenha desaparecido.
Esse comportamento deve-se justamente à sua estrutura equivalente a dois transistores que se realimentam, conforme mostra a figura 1.
Conforme podemos ver, não adianta aplicar uma corrente negativa na comporta pois ela simplesmente o transistor equivalente de realimentação de modo a impedir que ele continue conduzindo.
O único meio de se desligar esse circuito é fazendo com que a corrente principal caia abaixo do valor de manutenção.
No caso de um GTO, o que se faz e estruturar o componente de uma forma diferente de um SCR comum, conforme mostra a figura 2.
Essa estrutura leva a um componente que apresenta as seguintes diferenças em relação a um SCR comum:
• As interconexões das camadas de controle são mais finas, minimizando a distância entre a porta e o centro das regiões catódicas e aumentando assim o perímetro das regiões da porta.
• Existem regiões n- que curtocircuitam as regiões anódicas de modo a acelerar o desligamento.
• A tensão de ruptura inversa é muito baixa
Como se trata de um tipo especial de SCR o seu símbolo é semelhante, apenas observando-se a indicação de que ele pode ser desligado por um sinal aplicado à comporta.
O disparo de um GTO, assim como seu desligamento, deve ser feito com circuitos e formas de onda apropriadas.
Para disparar o GTO é preciso aplicar um sinal que tenha uma subida rápida, ou seja, um di/dt elevado.
Se o sinal for lento, apenas uma parte do dispositivo entra em condução, com uma distribuição desigual da energia, o que pode causar a queima do dispositivo.
Uma vez que a condução esteja estabelecida, deixa-se uma corrente Igon de manutenção circulando, para se assegurar que o dispositivo não desligue espontaneamente.
Para levar o GTO ao corte, deve ser aplicada uma corrente Ig elevada, cuja intensidade depende das características do dispositivo.
Essa corrente é interrompida tão logo o dispositivo desligue.
No entanto, deve ser mantida por algum tempo uma tensão negativa na comporta, para se evitar que o GTO venha a ligar de forma espontânea.
Ver também:
• Tiristores (149)
• SCRs (337)
• IGCT (572)
