《变流技术晶闸管》PPT课件

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1、第2课半导体变流技术—晶闸管学习目的：1、了解晶闸管的结构、符号和伏安特性；2、理解晶闸管的工作原理，掌握晶闸管导通和关断的条件。学习内容：一、晶闸管的结构和工作原理；二、晶闸管的特性；三、晶闸管的主要参数。第2课半导体变流技术—晶闸管什么是半导体变流技术？利用电力半导体器件把电能进行变换的技术。也称电力半导体变流技术。半导体变流技术是电力电子学科的主要骨干技术。从机电一体化、数控等专业的培养目标出发，只能把最基础部分，突出变流器进行学习，为学习后续内容打下基础。第一节晶闸管的结构及其工作原理晶闸管就是硅晶体

2、闸流管的简称(又称可控硅)。晶闸管是普通晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管和逆导晶闸管等电力半导体器件的总称。一、晶闸管的结构螺栓式平板式按外形分类（有二种）：1、分类第一节晶闸管的结构及其工作原理一、晶闸管的结构2．晶闸管的外部结构螺栓式平板式阳极A阴极K门极G一、晶闸管的结构3．晶闸管的内部结构第一节晶闸管的结构及其工作原理当晶闸管上加的电压与上述极性相反时，晶闸管承受反向阳极电压，此时虽然中间的PN结J2承受正向电压，但两端的PN结J1和J3承受反向电压，晶闸管也不能导通，称为反向阻断状态。第一节晶闸管的

3、结构及其工作原理二、晶闸管的工作原理当晶闸管上加的电压使其阳极A的电位高于阴极K的电位时，晶闸管承受正向阳极电压。但中间PN结的J2承受反向电压，所以晶闸管不能导通，称为正向阻断状态；第一节晶闸管的结构及其工作原理二、晶闸管的工作原理晶闸管的阳极与阴极之间加正向阳极电压，同时在门极G与阴极K之间再加正向门极电压时，晶闸管会由阻断状态转为导通状态。这表明，在晶闸管承受正向电压情况下，门极对其导通与否有控制作用。导通后的晶闸管压降很小。第一节晶闸管的结构及其工作原理二、晶闸管的工作原理晶闸管一旦导通后，不论门极是

4、否继续加正向电压，甚至门极与阴极之间改加反向门极电压，均不影响其导通状态，也不影响晶闸管中阳极电流的大小。即晶闸管导通后门极便失去了控制作用。第一节晶闸管的结构及其工作原理二、晶闸管的工作原理晶闸管承受反向电压时，门极与阴极之间不论加何种极性的电压，均不能使晶闸管由关断转变为导通。晶闸管导通后的阳极电流Ia若减小到某一数值以下，或再加上反向阳极电压时，晶闸管才能由导通状态转变为关断。第一节晶闸管的结构及其工作原理二、晶闸管的工作原理晶闸管为什么会有这样的特性呢?第一节晶闸管的结构及其工作原理二、晶闸管的工作原

5、理由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化。第一节晶闸管的结构及其工作原理二、晶闸管的工作原理晶闸管（可控硅）导通和关断条件状态条件说明从关断到导通1、阳极电位高于是阴极电位2、控制极有足够的正向电压和电流两者缺一不可维持导通1、阳极电位高于阴极电位2、阳极电流大于维持电流两者缺一

6、不可从导通到关断1、阳极电位低于阴极电位2、阳极电流小于维持电流任一条件即可第二节晶闸管的特性晶闸管阳极与阴极之间的阳极电压Ua与其阳极电流Ia的关系，简称为晶闸管伏安特性。第二节晶闸管的特性为了正确地选择和使用晶闸管，必须了解晶闸管的主要参数（教材第8-9页）主要参数分类（4类）1．晶闸管的电压参数2．晶闸管的电流参数3．晶闸管的门极参数4．晶闸管的动态参数第二节晶闸管的特性一．晶闸管的电压参数1、断态不重复峰值电压UDSM门极开路，晶闸管额定结温时，管子阳极电压Ua。升到正向转折电压UB0之前，即管子正向

7、漏电流开始急剧增大，伏安特性曲线急剧转弯处，此时对应的阳极电压称为断态不重复峰值电压UDSM。第二节晶闸管的特一．晶闸管的电压参数2、反向不重复峰值电压URSM门极开路，晶闸管承受反向电压时，对应反向漏电流开始急剧增大的电压值称为反向不重复峰值电压。第二节晶闸管的特性一．晶闸管的电压参数3、断态重复峰值电压UDRM取断态不重复峰值电压的90％定义为断态重复峰值电压UDRM第二节晶闸管的特性一．晶闸管的电压参数4、反向重复峰值电压URRM取反向不重复峰值电压的90％定义为反向重复峰值电压URRMo第二节晶闸管的

8、特性一．晶闸管的电压参数5、额定电压UTN通常取断态重复峰值电压UDRM和反向重复峰值电压URRM中较小的那个数值，并按标准电压等级取整数，作为该晶闸管的额定电压。由于瞬时过电压也会使晶闸管遭到损坏，因而应选用晶闸管的额定电压为其正常工作峰值电压的2～3倍，作为安全裕量。第二节晶闸管的特性一．晶闸管的电压参数6、通态峰值电压(通态平均电压)Uvm晶闸管通以额定通态平均电流，待结温稳定时，阳极与阴极之