Gate turn-off: differenze tra le versioni

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==Descrizione==

[[File:GTO.jpg|frame|Simbolo GTO]]

I normali [[Tiristore|tiristori]], noti anche come diodi controllati o SCR (''Silicon Controlled Rectifier'') non sono dispositivi completamente controllabili (un dispositivo completamente controllabile può essere acceso e spento a comando). I tiristori possono essere mandati in conduzione (stato ON, ossia "accesi") applicando un'opportuna tensione ad un elettrodo di controllo detto [[gate]], ma non possono essere mandati in interdizione (stato OFF, ossia "spenti") per mezzo dello stesso elettrodo. I tiristori vengono cioè accesi da un segnale di gate e restano nello stato ON anche dopo che il segnale di gate è stato rimosso. Per ritornare nello stato OFF è necessario che la corrente che li attraversa si annulli (in pratica che la corrente scenda al di sotto di un certo valore limite conosciuto come corrente di mantenimento ''(holding)''). Negli impieghi in corrente alternata, come ad esempio nei ponti raddrizzatori controllatitotalmente o semi-controllati, la condizione dei spegnimento si raggiunge in "modo naturale" quando la [[corrente elettrica|corrente]] che attraversa il diodo passa per lo zero al termine di una semi-onda. Negli impieghi in corrente continua è invece necessario forzare in "modo artificiale" l'annullamento della corrente con l'applicazione di una [[Tensione elettrica|tensione]] inversa ai terminali del diodo. <br />

Quindi un tiristore, dopo essere stato attivato, si comporta come un normale [[diodo]] a semiconduttore.

Diversamente dall'SCR, il GTO può essere '''acceso''' (''turn on'' o ''innesco'') e '''spento''' (''turn off'' o ''disinnesco'') portando rispettivamente un segnale positivo o negativo all'elettrodo di gate.

Il '''turn on''' (innesco) è attivato da un impulso di corrente positiva tra i terminali di ''gate'' e di catodo. Quando il ''gate''-catodo si comporta come una [[giunzione p-n]], c'è una tensione relativamente bassa tra i due terminali. L'attivazione di un GTO non è comunque affidabile come in un [[SCR]] ([[tiristore]]) e una piccola tensione di ''gate'' positiva deve essere mantenuta anche dopo l'innesco per migliorarne l'affidabilità.

Il '''turn off''' (disinnesco) è attivato un impulso di ''tensione negativa'' tra i terminali di ''gate'' e catodo. Parte della corrente positiva (all'incirca da un terzo a un quinto) viene sottratta è utilizzata per indurre una tensione tra il ''gate'' e il catodo che a sua volta provoca una diminuzione della corrente positiva e il GTO si disattiverà (effettuando la transizione dallo stato di conduzione a quello di interdizione).

Gli SCR sono soggetti a lunghi tempi di disinnesco a causa dei quali, dopo la caduta di corrente, c'è un lungo intervallo di tempo in cui la corrente residua continua a fluire fino a che tutta la carica rimanente è eliminata dal dispositivo. Ciò limita la massima [[frequenza]] di commutazione approssimativamente ad 1[[kHz]]. Bisogna comunque notare che il tempo di disinnesco di un SCR comparabile è dieci volte quello di un GTO. Quindi la frequenza di commutazione di un GTO è superiore di circa un ordine di grandezza a quella di un SCR di pari caratteristiche.