לידתו של ג'יינר: A 1970s Breakthrough

(השער) החל את ה-GTO בתחילת שנות ה-70 כתגובה ישירה למגבלות של חתימות חשמל קונבנציונליות, אשר יכלו רק להיות מופעלים על ידי הדופק השער, אך יש לכבות את השימוש הראשוני של ה-Gode-cathode) ב-GTO-Rateways, כולל את קצב ההנעה המאוחר של מערכת ההפעלה הנוכחית, כולל את ה-DVTOF1, כולל שיפורי של דגם ה-RVTO-R.

עקרונות הפעולה: כיצד GTOs Differ מ-Econal Thyristors

(הבנה של עקרון ההפעלה של GTO דורשת לבחון את מבנה ה- 4-layer P-np-n, בדומה ל- GTO רגיל, את ההבדל המרכזי הוא בעיצוב קטורד (GTO) של מחזור של 4 שניות, אשר מאפשר ל- GTO-F להחזיק מעמד של 10 שניות בלבד, כולל את ה- GTO1, אשר בדרך כלל ניתן להזיז את שער ה-GTO-Rate הנוכחי.

מפתחי מיילסטון בפיתוח טכנולוגיית GTO

  • (FLT:01972:03:03:03:03:03:03:03) 1 ניסויים ראשונים של GTO הראו ב-Hyachi Central Research Laboratory, חסימת 600 V ו- 20 A.
  • (ב) [13]:01978:03: ⁇ 1 , הקדמה של עיצוב ה- Cathode המחודש, צמצום דרישות שער הנוכחי ב-30% ושיפור יכולת האדם.
  • (FLT:01984:03:03) פיתוח של אגרוף דרך (PT) GTO על ידי אסאה (כיום ABB), השגת ירידה של 50% באובדן אנרגיה הפוך בהשוואה למכשירים שאינם PT.
  • (FLT:01991:IRFLT:1) שחרור מסחרי של 6 kV / 3 kA GTOs באמצעות קוטרי סיליקון ויפר של 100 מ"מ, המאפשר חיבור ישיר לרשתות בינוניות.
  • (FLT:01996:IRFLT:1) הקדמה של ה- GTO (AS-GTO) על ידי Mitsubishi, צמצום זרם הזנב ומאפשר מעבר תדרים מעל 500 הרץ ביישומים של נהיגה מוטורית.
  • (FLT:0)2001: FigFLT:1) השימוש הראשון של GTOs בממיר מקור מתח (VSC) לשידור HVDC בפרויקט הכבלים של הצלב, המדגים את הפוטנציאל לשידור DC.
  • (FLT:0)2010: אינטגרציה של GTOs עם מעגלים מתקדמים ונהגי שער המבוססים על טרנזירים דו קוטביים מבודדים (IGBTs) ביחידות שער, שיפור האמינות המערכת הכוללת.
  • מחקר של GTO-MOSFET היברידי המשלב את היכולת הנוכחית של GTO עם המעבר המהיר של מ"ק סיליקון, תוך השגת הפסדים מתחת ל-0.5 מ"ג ג'יי פולס ב-10 kV.

כל אבן דרך שנבנתה על עבודה קודמת, דוחפת בהתמדה מתח, נוכחי ותדירות מגבילה תוך צמצום ההפסדים והמורכבות של הנהג.האבולוציה של GTO משקף את המגמה הרחבה יותר באלקטרוניקה כוח לכיוון מהיר יותר, יעיל יותר, ומתאים יותר לשליטה.

יישומים ב- Modern Power Electronics

HVDC Transmission

מערכות ישירות (HVDC) מסתמכות על מוליכים למחצה של כוח כדי להמיר את AC ל- DC ולהיפך.עבור עשורים רבים, ממירים קו-מאומתים (LCC-HVDC) באמצעות ממירים קונבנציונאליים של ה-CDC (SiTO) ו-GTOCDC (המבוא של GTOC) יכול להיות יותר ויותר נמוך מ-VLT) כי ניתן לשלוט באופן עצמאי על עקבות וספקי כוח פעיל, בעוד שבסיסי תיבות של מערכת ההפעלה של VF (VF) ו-VTOF) עדיין נמוכה יותר ויותר, כולל CTOFDVTOF) ו-VTOF (VTO-HTO-HDC) ו-HDC) בתנאי שבסיסוחזק יותר ויותר, כולל פונקציות כוח עליון (VvF) ו-VvF) של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה VvvvvFDVvvFDVvFDVTO, כולל פונקציות כוח-HDC (VvCDC) של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה VvTO-HTO-HDC (Vv

מנועים תעשייתיים

מנועים תעשייתיים גדולים (1MW ומעלה), כגון אלה המשמשים מילימטרים מתגלגלים, מצעים מלט, ואת ההוקי שלי, דורשים דחף מהירות משתנה מסוגל להתמודד עם סטיות גבוהות וניתנות תכופים לעתים קרובות. GTO מבוססי דחף מציעים יכולת מתקדמת יותר - באופן זמני 10x מדורג הנוכחי עבור משך זמן קצר - ובכך להפוך אותם חזקים נגד טראנסים: FLT:0 זרם המיוצרים ביצרנים קטנים (FLT) עם זרם חשמלי רגיל עם זרם חשמלי רגיל עם , עם מנגנונים מהירים יותר, עם , עם , 000.

« רכב חשמלי

מערכת הרכבות הייתה היישום הראשון בקנה מידה גדול שהוביל את פיתוח GTO. קטרים חשמליים ויחידות מרובות ליהנות מהיכולת של GTO לעמוד בזמני מתח גבוהים מהקטנרטור העליון ולספק שליטה חלקה עבור האצה ושיקום מחדש של מערכות GTO (Senkansen 300 רכבות) אשר השתמשו יותר ויותר ב- GTO GTO GTO שלך in REDERS מדורגות 4.5V 3K כדי להפחתת יכולת חשמלית גבוהה יותר.

מערכות אנרגיה מתחדשת

מינוף של מכשירים סולאריים ורוחניים גדולים לרשת דורש ממירים בעלי כוח שיכולים להתמודד עם כוח קלט משתנה תוך שמירה על יציבות רשת. GTO-based STATCOMs (המכונים קידודים סינכרוניים סטטיים) לספק פיצויי חשמל תגובתיים מהירים, עוזר לשמור על מתח בתוך גבולות.

אתגרים ומגבלות של טכנולוגיית GTO

למרות החוזקות הרבות שלה, טכנולוגיית GTO יש כמה חסרונות טמונים המגבילים את השימוש שלה בעיצובים מודרניים.האתגר העיקרי הוא FLT:0Hz גבוה מעבר לשער דרישות הנוכחיות של GTO1, אשר ממירים את ה- GTOA גדול יותר של מאות אספרסים מתקדמים, אשר חייב להיות מועבר עם עלייה מהירה מאוד (sub-II) דרישות גדולות, שער יקר כי יש צורך במתחים גדולים יותר של 2.

העתיד: חומרי חידושים ומכשירים הבאים

(הופנה מהדף טכנולוגיית GTO ממשיכה, למרות שההתמקדות עברה ממכשירי סיליקון בלבד לפתרונות היברידיים ורחבים של GTO) לחסימת GTO (GTO) ו-GTO (SiC) להורדת רמות ה-GTOFLT) של ימינו, אך היא מאפשרת לצמצום של השפעות מהירות גבוהה יותר של GTO-C.

מסקנה: The Enduring Legacy of GTOs

שער התורן עומד כהישג ציוני דרך בהיסטוריה של ניהול כוח למחצה.משנתו בשנות ה-70 ועד לפריסה הנרחבת שלה ב- HVDC, במתחים ובדחפים תעשייתיים, ה-GTO אפשר לשלוט ברמות כוח שהיו בלתי אפשריות בעבר עם כל מכשיר יחיד של מערכת ניהול מוצק, פיתוחו של GTO ימשיך את ההתקדמות בעיצוב השער, מעגלים מתפתלים, וניהול תרמי שהפך את כל הכוח החדש יותר ויותר גבוה יותר ויותר.