《晶闸管的应用》PPT课件

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1、晶闸管又称可控硅（SCR)（SiliconControlledRectifier）是一种大功率半导体器件，它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。晶闸管具有体积小、重量轻、无噪声、寿命长、容量大等特点。一.晶闸管1.基本结构P1P2N1N2四层半导体K（阴极）G（控制极）A（阳极）三个PN结AKG符号螺栓式结构平板式结构小电流螺栓式大电流螺栓式晶闸管不导通无论控制极G与阴极K之间是否加有电压，晶闸管均不能导通。2.工作原理P1P2N1N2N1P2AGK控制极G和阴极K之间不加正向电压阳极A和阴极K加反向电压反偏反偏阳极A和阴极K

2、加正向电压正偏正偏反偏控制极G和阴极K之间加正向电压正向电压足够大时，三个PN结都正偏，晶闸管导通。KAGVT1VT2KAGVT1VT2RLUGUAIGβ2IGβ2IGβ1正反馈两个晶体管进入饱和导通状态。晶闸管导通后，UAK≈0.6～1.2V此时即使去掉控制极与阴极之间的电压，由于本身的正反馈作用晶闸管仍能维持导通。控制极电压UG的作用仅仅是触发晶闸管的导通晶闸管的导通条件为：①阳极和阴极间加正向电压。②控制极和阴极间加正向触发电压。③阳极电流不小于维持电流。①阳极A加反向电压，或不加触发信号。②晶闸管正向导通后，若令其关断，必须减

3、小UA（或使UA反向），使晶闸管中电流小于维持电流。晶闸管的截止条件为：UAKIAIHIFIG=0UBO导通UBR3.伏安特性UFIG1IG2IG增加导通电压1V左右正向折转电压反向击穿电压O4.主要参数UFRM:正向重复峰值电压（晶闸管耐压值）晶闸管控制极开路且正向阻断情况下,允许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。一般取UFRM=80%UB0。反向重复峰值电压控制极开路时,允许重复作用在晶闸管元件上的反向峰值电压。一般取URRM=80%UBRURRM：额定电压UN：取UFRM和URRM中较小的一个数值标为器件的额定电压。正向平均电流

4、环境温度为40C及标准散热条件下，晶闸管处于全导通时可以连续通过的工频正弦半波电流的平均值。IF：IFt2如果正弦半波电流的最大值为Im,则UF:通态平均电压（管压降）在规定的条件下，通过正弦半波平均电流时，晶闸管阳、阴极间的电压平均值。一般为1V左右。IH:维持电流在规定的环境和控制极断路时，晶闸管维持导通状态所必须的最小电流。一般IH为几十~一百多毫安。UGK、IG：控制极触发电压和电流室温下，阳极电压为直流6V时，使晶闸管完全导通所必须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。5.晶闸管型号及

5、其含义导通时平均电压组别共九级,用字母A~I表示0.4~1.2V额定电压,用百位或千位数表示取UFRM或URRM较小者额定正向平均电流(IF)（晶闸管类型）P--普通晶闸管S--双向晶闸管晶闸管KP普通型如KP5-7表示额定正向平均电流为5A,额定电压为700V。1.什么是可控整流电路？在输入交流电压一定时，二极管整流电路输出的直流电压大小是固定的，一般不能任意调节，这种整流电流称为不可控整流电路。采用晶闸管整流电路可以把交流电转换为电压大小可以调节的直流电，故称为可控整流电路。二、可控整流电路2.可控整流电路的形式单相电路三相电路半

6、波电路全波电路桥式电路全控桥式电路半控桥式电路半波电路桥式电路全控桥式电路半控桥式电路a.单相半波可控整流(1)电阻性负载u2>0时：若ug=0，晶闸管不导通，u2<0时:晶闸管承受反向电压不导通,uo=0,uT=u2，故称可控整流。控制极加触发信号，晶闸管承受正向电压导通，u2uoRL+–+uT+––Tiou1工作原理t12u2<0时:可控硅承受反向电压不导通即：晶闸管反向阻断加触发信号，晶闸管承受正向电压导通tOu2>0时:tOtO接电阻负载时单相半波可控整流电路电压、电流波形控制角t1tOtOt22

7、tO导通角工作波形整流输出电压及电流的平均值由公式可知：改变控制角，可改变输出电压Uo。（2）电感性负载当电压u过零后，由于电感反电动势的存在，晶闸管在一段时间内仍维持导通，失去单向导电作用。u2uoR+–+uT+––T⃝LeL⃝在电感性负载中,当晶闸管刚触发导通时，电感元件上产生阻碍电流变化的感应电势(极性如图)，电流不能跃变，将由零逐渐上升。u1tOtOtOt1tOt22工作波形uuoR+–+uT+––LTioDiou>0时：D反向截止，不影响整流电路工作。u<0时：D正向导通,晶闸管承受反向电压关

8、断,电感元件L释放能量形成的电流经D构成回路(续流),负载电压uo波形与电阻性负载相同。（3）电感性负载(加续流二极管)+–工作波形(加续流二极管)iLttOtO2tOb.单相半控桥式整流电路(1).工作