《晶闸管简介》word版

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1、晶闸管简介晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；它是一种大功率、可以控制其导通截止的半导体，具有弱电控制强电的特点，1957年美国通用电器公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化；晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极;晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。一、晶闸管的结构晶闸管是一种具有三个PN结、三个电极（阳极A、阴极K和控制极或称为门极G）的PNP

2、N四层半导体器件。图1-1是晶闸管内部管芯结构图。c）b）图1-1晶闸管内部管芯结构图晶闸管的外形有螺旋式、平板式和普通三极管模样的三足式。螺旋式的螺旋一端是阳极，螺纹用于固定散热器，细引线所在的电极是控制极，余下的那个电极就是阴极。平板式的上、下两面金属体是阳极和阴极，凹面用于嵌入各自的散热片，中间的细引出电极是控制极。图1-2是晶闸管的符号和外形。二、晶闸管和导电特性在图1-3所示电路中，当将开关S1上，即在晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压UAK（简称UA）时，由于晶闸管内部两个等效三极管V1和V2均无基极电流而处于截止，所示此时晶闸管是截止的。12

3、在上述基础上，再将开关S2接通，在晶闸管控制极和阴极之间加上正向电压UGK（简称触发电压UG），使V2的发射极处于正偏，并产生基极电流IB2IB1，有IB2就有IC2，IC2有IB1，故V1管也处于导通状态UA，于是等效电路内部产生如下正反馈过程：UG↑→IB2↑→IC2↑→IB1↑→IC1↑→IB2↑IB2UG循环结果，使V1、V2很快达到饱和状态，晶闸管迅。图1-3晶闸管的导电特性导通后晶闸管阳极与阴极之间的管压降仅有1V左右。晶闸管一旦导通后，其控制极电压就失去作用，此时即使将UG去掉，甚至接反向触发电压都不能使晶闸管截止。这是因为晶闸管内部两个等效

4、晶体管接成了正反馈的形式，导通后IC1代替了IB2，无需再加触发电流了。即使控制极接反向电压，UG在发射结上单独产生的反向电流也阻止不了IC1代替了IB2，所以晶闸管不可能截止。由图1-3还可知，当晶闸管接反向阳压时，此时无论有无触发电压，晶闸管也不可能导通，因V1、V2两个等效三极管无正常的集电极电压是不能工作的。晶闸管导通后，要使其截止，只能使其阳压为零或为负，或将阳压减小到一定程度，使流过V1、V2两个等效三极管的电流很小，小到不能维持导通的程度则晶闸管就自行关断。综上所述，可得出晶闸管的导电特性如下：（1）晶闸管的导能条件是：一定的正向阳压和一定的

5、正向触发电压。（2）晶闸管导通后，控制极失去了作用。（3）晶闸管的阻断条件是：必须使其阳压为零、为负或阳压减小到一定程度，使流过晶闸管的电流小于维持电流，晶闸管才自行关断。三、伏安特性曲线晶闸管的阳压UA与阳流IA之间的关系曲线称为晶闸管的伏安特性曲线，如图1-4所示，它分为正向特性和反向特性两部分，下面分别加以讨论。1．正向特性●IG=0时，器件两端施加正向电压，只有很小的正向漏电流，为正向阻断状态。●正向电压超过正向转折电压Ubo，则漏电流急剧增大，器件开通。(雪崩击穿/非正常导通)第I象限的是正向特性第III象限的是反向特性●随着门极电流幅值的增大，

6、正向转折电压降低●晶闸管本身的压降很小，在1V左右。图1-4晶闸管的伏安特性IG2>IG1>IG2.反向特性●反向特性类似二极管的反向特性。●反向阻断状态时，只有极小的反相漏电流流过。●当反向电压达到反向击穿电压后，可能导致晶闸管发热损坏。四、主要参数1．正向转折电压Ub0控制极开路、额定结温条件下，在晶闸管的阳极与阴极加正弦半波正向电压，元件由正向阻断转向导通状态所对应的电压峰值，称为正向转折电压UbO。2．反向转折电压URSM控制极开路、额定结温条件下，晶闸管阳极与阴极间加反向阳压，元件从反向阻断路向击穿状态时的反向电压值称为反向转折电压URSM3、正

7、向重复峰值电压UFM0.8Ub0值称为正向重复峰值电压。它的本意是在控制极开路、额定结温条件下，允许重复加于晶闸管的正向电压峰值。4、反向重复峰值电压URM0.8URSM值称为反向重复峰值电压。它的本意是在控制极开路、额定结温条件下，允许重复加于晶闸管的反向电压峰值。5、额定电压取UFM和URM中的最小者为标注在晶闸管上的额定电压值（由于晶闸管的Ub0和URSM具有对称性，所以UFM和URM亦有对称性）。为安全，在使用一般取额定电压是正常工作电压峰值的2~3倍。6、额定正向平均电流IF在标准散热条件、规定的环境温度条件下，允许连续通过晶闸管的工频正弦半波电

8、流平均值称为额定平均电流IF。为使用中不使晶闸管过热，一般取IF是