晶闸管及其应用教学课件

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1、6-6晶闸管及其应用16-6晶闸管及其应用一、晶闸管的基础知识二、可控整流电路三、晶闸管触发电路四、单结管触发的可控整流电路五、晶闸管的其它应用及保护类型2晶闸管（Thyristor）[别名：可控硅（SCR)]它是一种大功率半导体器件，出现于70年代。它的出现使半导体器件的应用由弱电领域扩展到强电领域。体积小、重量轻、无噪声、寿命长、容量大（正向平均电流达千安、正向耐压达数千伏）、使用维护简单。特点种类有普通型、双向型、可关断型和快速型等。应用领域逆变可控整流（交流直流）斩波（直流交流）变频（交流交流）（直流直流）此外还可作无触点开关等3一、晶闸管的基础知识1.结构A（阳极）P

2、1P2N1三个PN结N2四层半导体K（阴极）G（控制极）晶闸管外形内部结构图形符号a)塑封式小容量b)、c）型螺旋式中等容量d）平板式大容量AKGJ1J2J34KAA工作原理分析示意图AIGßIGßßIGKAP1GT1T2GG2工作原理两种工作状态:导通与截止（阻断）J1J3J2P2PPPN1NNNN2SBUG+-+-UARAIAT1T2GSBUG+--+UARAA导通截止T1T2+-+-UARAKAGSBUG阻断工作过程UAK>0、UGK>0时T1导通T2导通形成正反馈一步导通，晶闸管迅速饱和导通；IB1=IGIC2=IB2=IB1IC1=ßIB1=IG=IB2UAK

3、<0、UGK≥0时,晶闸管截止。KK正反馈T1进迅速饱和导通5（1）晶闸管开始工作时，UAK加反向电压，或不加触发信号（即UGK=0）；（2）晶闸管正向导通后，令其截止，必须减小UAK，或加大回路电阻，使晶闸管中电流的正反馈效应不能维持。晶闸管导通后，去掉UGK，依靠正反馈，晶闸管仍维持导通状态；晶闸管截止的条件：晶闸管具有单向导电性正向导通条件：A、K间加正向电压，G、K间加触发信号；晶闸管一旦导通，控制极失去作用。若使其关断，必须降低UAK或加大回路电阻，把阳极电流减小到维持电流以下。结论63.(1)晶闸管伏安特性IG1=0AIG2IG3正向反向URRMIAIHITUDSM

4、UDRMUAKURSM0IG3>IG2>IG1正向特性：控制极开路时，随UAK的加大，阳极电流逐渐增加。当U=UDSM时，晶闸管自动导通。UAK—阳极、阴极间的电压I—阳极电流反向特性：随反向电压增加，反向漏电流稍有增加，当U=URSM时，反向击穿。特性与参数UDRM：断态重复峰值电压，一般UDRM=80%UDSM,普通约为100V~3000V。URRM：反向重复峰值电压。一般URRM=80%URSM。普通约为100V~3000V。IT：额定正向平均电流。当环境温度为40℃时,在电阻性负载，导电角不小于170o的电路中，晶闸管允许的最大平均电流。普通晶闸管IT1A~1000A。

5、(2)①②IH：维持电流。在室温下，控制极开路、晶闸管被触发导通后，维持导通状态所必须的最小电流。一般为几十到一百多毫安。③UDSM：断态不重复峰值电压—正向转折电压。正常工作时,UAK应小于UDSM。URSM：反向不重复峰值电压。正常工作时，反向电压必须小于URSM。主要参数⑧④⑤⑥特性说明UT：正向管压降平均电压。在规定的条件下，晶闸管导通电流为IT时，阳、阴两极间的电压平均值。一般约为1V。⑦UG、IG：控制极触发电压和电流。在室温下，UAK为直流6V时，使晶闸管完全导通的最小控制极直流电压、电流。一般UG为1到5V，IG为几十到几百毫安。7IT含义说明t2IT0iT

6、晶闸管型号通态平均电压（UT）额定电压级别（UDRM）P—普通晶闸管K—快速晶闸管S—双向晶闸管晶闸管晶闸管类型K额定通态平均电流（IT）8晶闸管电压、电流级别额定通态电流（IT）通用系列为1、5、10、20、30、50、100、200、300、400500、600、800、1000A等14种规格。额定电压（UDRM）通用系列为：1000V以下的每100V为一级，1000V到3000V的每200V为一级。通态平均电压（UT）等级一般用A~I字母表示，由0.4~1.2V每0.1V为一级。9二、可控整流电路1.单相半波可控整流电路电阻性负载电路及工作原理u2>0时，加上触发电压uG

7、，晶闸管导通。且uL的大小随uG加入的时刻而变化；u2<0时，晶闸管不通，uL=0。故称可控整流。u2uTuLAGKRL（1）u2uGuLuTu1工作波形：控制角：导通角输出电压及电流的平均值tttt000010晶闸管电压选择步骤根据电源电压的峰值（U2M）,计算正、反向重复峰值电压。一般取：UDRM=URRM=（1.5~2）U2M根据UDRM、URRM选取晶闸管电压的额定值晶闸管电流选择ITM=（3~3.5）IT11（2）电感性负载电路及工作原理DuLu2uTu2正半周时晶闸管