gate turn off

GTO-Thyristoren (Gate Turn Off) sind Leistungs-Schaltthyristoren. Sie sind wie normale Thyristoren als Vierschicht-Halbleiter aufgebaut, allerdings haben die einzelnen positiv und negativ dotierten Schichten unterschiedliche Dotierungen.

Aufbau und Schaltzeichen des GTO-Thyristors

GOT-Thyristoren können im Gegensatz zu normalen Thyristoren durch Steuerimpulse ein- und auch ausgeschaltet werden. Während bei konventionellen Thyristoren die Abschaltung durch Strom- und Spannungsumkehr des Hauptstroms erfolgt, können GTO-Thyristoren wie konventionelle Thyristoren mit einem positiven Steuerimpuls am Gate eingeschaltet und durch einen Rückwärts-Steuerimpuls auch ausgeschaltet werden. Der Abschaltstrom ist relativ hoch, weswegen GTO-Thyristoren aus vielen kleineren Thyristoreinheiten bestehen, die parallel geschaltet den GTO-Thyristor bilden. Das führt allerdings dazu, dass bei prozesstechnischen Abweichungen zwischen den einzelnen Thyristor-Einheiten bestimmte Thyristoren bereits abgeschaltet sind, während andere den Abschaltstrom von diesen übernehmen müssen. Dies kann zur Überhitzung und Zerstörung von GTO-Thyristoren führen.

Da der Abschaltstrom relativ hoch ist und wie erwähnt zur Zerstörung der GTO-Thyristoren führen kann, ist für die Ansteuerung eine spezielle Steuerelektronik erforderlich. Durch die Abschaltmöglichkeiten wird die Löschung, die bei normalen Thyristoren erfolgt, vermieden.

Eingesetzt werden GTO-Thyristoren in der IGBT-Technik zur Schaltung von Strömen bis zu 1.000 Ampere.