晶闸管--《模拟电子技术

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1、电子技术第十章晶闸管及其应用模拟电路部分1第十章晶闸管及其应用§10.1工作原理§10.2特性与参数§10.3可控整流电路§10.4触发电路§10.5单结管触发的可控整流电路§10.6晶闸管的其它应用§10.7晶闸管的保护及其它类型2别名：可控硅（SCR)（SiliconControlledRectifier）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由弱电领域扩展到强电领域。特点：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）。应用领域：整流（交流直流）逆变（直流交流）变频（交流交流）斩波（直流直流）此外还可作无触点

2、开关等。晶闸管（Thyristor）310.1.1结构A（阳极）P1P2N1三个PN结N2四层半导体K（阴极）G（控制极）§10.1工作原理4符号AKGGKP1P2N1N2APPNNNPAGK10.1.2工作原理示意图5APPNNNPGKigßigßßigKAGT1T2由二个三极管组成的电路等效6G1.若只加UAK正向电压，控制极不加触发电压，两三极管均不能导通，即晶闸管不通。导通过程2.当UAK>0且UGK>0时，晶闸管迅速导通。UGK开始加入时，T1首先导通，ib1=ig、iC1=ib1；然后T2导通，ib2=iC1=ib1、ic2=ßib2=ib1，此后T1进一

3、步导通，形成正反馈，A、k两极间迅速导通。KAT1T2ib1ic2ic1igib273.晶闸管导通后，去掉电压UGK，依靠正反馈，晶闸管仍维持导通状态；4.晶闸管截止的条件：晶闸管的A、K两极间加反向电压，或开始工作时就不加触发信号（即令UGK=0），晶闸管则不能导通；（1）（2）晶闸管正向导通后，欲令其截止，必须减小UAK，或加大回路电阻，致使晶闸管中的电流减小到维持电流（IH）以下，正反馈失效，晶闸管截止。8（1）晶闸管具有单向导电性。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。正向导通条件：A、K间加正向电压，G、K间加触发信号。晶闸管的工作

4、原理小结（2）晶闸管一旦导通，控制极失去作用。910.2.1特性UIURRMIHUDRMIFIG1=0AIG2IG3IG3IG2IG1>>正向反向U--阳极、阴极间的电压I--阳极电流URSM反向击穿电压导通后管压降约1V额定正向平均电流维持电流UDSM正向转折电压§10.2特性与参数断态重复峰值电压10正向特性：在阳极和阴极间加正向电压。UDSM：断态不重复峰值电压，又称正向转折电压。随UAK的加大，阳极电流逐渐增加。当U=UDSM时，PN结N1P2反向极击穿，晶闸管自动导通。正常工作时，UAK应小于UDSM。AP1P2N1N2KG控制极开路时：PN结P1N1、P2N2正向

5、偏置，N1P2反向偏置，晶闸管截止。若在G和K间加正向电压：UGK越大，则UDSM越小。UGK足够大时，正向特性与二极管的正向特性类似。11随反向电压的增加，反向漏电流稍有增加，当U=URSM时，反向极击穿。正常工作时，反向电压必须小于URSM。AP1P2N1N2KG反向特性：在阳极和阴极间加反向电压。这时PN结P1N1、P2N2反向偏置，N1P2正向偏置，晶闸管截止。URSM：反向不重复峰值电压。121.UDRM：断态重复峰值电压晶闸管耐压值。一般取UDRM=80%UDSM。普通晶闸管UDRM为100V---3000V10.2.2主要参数UIIHUDSM正向转折电压URSM

6、UDRM13控制极断路时，可以重复作用在晶闸管上的反向重复电压。一般取URRM=80%URSM。普通晶闸管URRM为100V--3000V）2.URRM：反向重复峰值电压UIIHUDSMURSM反向击穿电压URRMUDRM14ITAV含义it2ITAV3.ITAV：通态平均电流环境温度为40。C时,在电阻性负载、单相工频正弦半波、导电角不小于170o的电路中，晶闸管允许的最大通态平均电流。普通晶闸管ITAV为1A---1000A。）15额定通态平均电流即正向平均电流（IF）。通用系列为：1、5、10、20、30、50、100、200、300、400500、600、800、

7、1000A等14种规格。UIIHIF额定正向平均电流UDSM正向转折电压URSM反向击穿电压UDRMURRM164.UTAV：通态平均电压6.UG、IG：控制极触发电压和电流管压降。在规定的条件下，通过正弦半波平均电流时，晶闸管阳、阴两极间的电压平均值。一般为1V左右。5.IH：最小维持电流在室温下，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。在室温下，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1~5V，IG为几十到几百毫