晶闸管及其工作原理.ppt

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1、11.3 半控型器件半控型器件晶闸管晶闸管1.3.1 晶闸管及其工作原理晶闸管及其工作原理1.3.2 晶闸管的特性。晶闸管的特性。1.3.3 晶闸管的主要参数晶闸管的主要参数21.3.1 晶闸管及其工作原理晶闸管及其工作原理 晶闸管晶闸管(Thyristor)俗称可控硅俗称可控硅(Silicon Controlled RectifierSCR) 包括：包括：KP（普通型）、（普通型）、KK（快速）（快速） KG（可关断型）、（可关断型）、 KS（双向型）、（双向型）、 KN（逆导型：（逆导型：KP加反并联整流二极管）及光控型。加反并联整流二极管）及光控型。1) 外型：外型： 螺栓式螺栓式安装方

2、便，散热效果差（安装方便，散热效果差（100A以下）以下） 平板式平板式安装麻烦，散热效果好（安装麻烦，散热效果好（200A以上）以上） 塑封式塑封式小电流小电流1. 外型符号外型符号概述概述3 螺栓型和平板型封装螺栓型和平板型封装 引出阳极引出阳极A、阴极、阴极K和门极（控制端）和门极（控制端）G三个联接端三个联接端 螺栓型封装：螺栓型封装：通常螺栓为阳极，能与散热器紧密联接且通常螺栓为阳极，能与散热器紧密联接且安装方便安装方便 平板型封装：平板型封装：晶闸管可由两个散热器将其夹在中间晶闸管可由两个散热器将其夹在中间AAGGKKb)c)a)AGKKGAP1N1P2N2J1J2J3晶闸管的外形

3、晶闸管的外形4小电流塑封式小电流塑封式小电流螺旋式小电流螺旋式大电流螺旋式大电流螺旋式大电流平板式大电流平板式图形符号图形符号567晶闸管模块晶闸管模块89103) 散热方式散热方式 自冷自冷20A以下以下 风冷风冷30A-1000A，风速，风速6m/s 水冷水冷500A-1000A，水质电阻率，水质电阻率20k /cm,PH值值6-8，流量，流量400ml/min，进进水温度水温度35cA阳极阳极K阴极阴极G（门极）（门极）2) 符号符号11导通的晶闸管电流总是从阳极到导通的晶闸管电流总是从阳极到阴极。阴极。2. 简单的晶闸管整流电路简单的晶闸管整流电路 阳极电压阳极电压UAK=Ua 阳极电

4、流阳极电流IAK=Ia 门极电压门极电压UGK=Ug 门极电流门极电流IGK=IgAKGUaIaIg12P1 N1 P2 N21) 内部结构内部结构四层三端器件四层三端器件 三个三个PN结结 J1,J2,J32) 工作原理工作原理 条件条件:G 悬空（或加反压）悬空（或加反压）UAK0时，时， J1,J3正偏正偏 ,J2反偏反偏A A、K K间无电流间无电流 正向阻断状态正向阻断状态UAK0时，时， J1,J3反偏反偏 ,J2正偏正偏A、K间无电流间无电流 反向阻断状态反向阻断状态(1) 阻断状态阻断状态3. 内部机理内部机理AKGJ1J2J3GP2N2KP1N1AP2N1AGKP1N1P2N

5、1P2N2 等效电路等效电路13条件：条件：AK正偏，正偏，GK正偏正偏.加加Ig电流电流正反馈，晶闸管迅速正反馈，晶闸管迅速导通。导通。(2) 导通状态导通状态IA的大小由外电路负载决定的大小由外电路负载决定(3) 关断关断关断条件关断条件: Ia减小至维持电流减小至维持电流IH以下。以下。实现方法实现方法: UAK减小到零或加反压减小到零或加反压Ic1Ic2IgIkIAIb2GKAUgEAIb1导通过程导通过程： Ig Ib2 Ic2 (Ib1) Ic1正反馈过程正反馈过程IA14 Ic1= 1 IA + ICBO1 （1-1） Ic2= 2 IK + ICBO2 （1-2） IK=IA+

6、IG （1-3） IA=Ic1+Ic2 （1-4）(4) 数量关系数量关系说明说明:线性条件下成立线性条件下成立式中式中 1和和 2分别是晶体管分别是晶体管V1和和V2的共基极电流增益的共基极电流增益 ICBO1和和ICBO2分别是分别是V1和和V2的共基极漏电流的共基极漏电流 由式（由式（1-1）（1-4）可得）可得 )(121CBO2CBO1G2AIIII（1-5）Ic1Ic2IgIkIAIb2GKAUgEAIb1V1V215关断方法关断方法l 交流电路利用电压反向自动关断晶闸管交流电路利用电压反向自动关断晶闸管l 直流电路设置关断电路加反压关断晶闸管直流电路设置关断电路加反压关断晶闸管 小小 结结 承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。管都不会导通。 承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通闸管才能开通。 晶闸管导通后相当于二极管晶闸管导通后相当于二极管单向导电性单向导电性 一旦导通，门极就失去控制作用一旦导通，门极就失去控制作用半控性半控性门极常采用正向脉冲信号驱动门极常采用正向脉冲信号驱动触发触发 导通后阳极电流导通后阳极电流Ia小于维持电流小于维持电流I H才会关断才会关断161718SEgUgIaUaU2RdUdU2UgUdt1t2t3t4