电力二极管和晶闸管1

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1、第一章电力二极管和晶闸管第一节电力二极管第二节晶闸管第三节双向晶闸管及其他派生晶闸管本章小节作业习题解答1鄂东职业技术学院第一节电力二极管电力二极管：是指可以承受高电压、大电流具有较大耗散功率的二极管，它与其他电力电子器件相配合，作为整流、续流、电压隔离、钳位或保护元件，在各种变流电路中发挥着重要作用。一、结构二、伏安特性三、主要参数四、参数选择及使用注意事项五、主要类型2鄂东职业技术学院基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样。由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的。从外形上看，主要有螺栓型和平板型两种封装。A

2、KAKa)IKAPNJb)c)AK一、结构第一节　电力二极管图1-1电力二极管的外形、结构和电气图形符号a)外形b)结构c)电气图形符号3鄂东职业技术学院门槛电压UTO，正向电流IF开始明显增加所对应的电压。与IF对应的电力二极管两端的电压即为其正向电压降UF。承受反向电压时，只有微小而数值恒定的反向漏电流。图1-2电力二极管的伏安特性IOIFUTOUFU第一节　电力二极管二、伏安特性4鄂东职业技术学院1、额定电流IF在规定的环境温度为400和标准散热条件下，元件PN结温度稳定且不超过1400C时所允许长时间连续流过50HZ正

3、弦半波的电流平均值。2、反向重复峰值电压URRM在额定结温条件下，取元件反向不重复峰值电压URSM的80%称为反向重复峰值电压。3、正向平均电压UF在规定的环境温度为400和标准散热条件下，元件50HZ正弦半波额定正向平均电流时，元件阳极和阴极之间电压的平均值。一般为0.45～1V。4、最高工作结温TJM指PN结不致损坏的前提条件下所能承受的最高平均温度。三、主要参数第一节　电力二极管5鄂东职业技术学院1、参数选择1）额定电流IF的选择原则IDM—流过二极管的最大有效电流。2）额定电压URRM的选择原则四、参数选择及使用注意事

4、项第一节　电力二极管2、使用注意事项1）必须保证规定的冷却条件。2）平板元件的散热器一般不应自行拆装。3）严禁用兆欧表检查元件的绝缘情况。6鄂东职业技术学院1、普通二极管（GeneralPurposeDiode）反向恢复时间长。工作频率在1KHZ以下。2、快恢复二极管（FastRecoveryDiode——FRD）反向恢复时间短，在100ns以下。3、肖特基二极管(SchottkyBarrierDiode——SBD)以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管叫肖特基二极管。反向恢复时间极短（10-40ns）。五、主要类型第一节

5、　电力二极管7鄂东职业技术学院第二节晶闸管晶闸管(Thyristor)就是硅晶体闸流管，普通晶闸管也称为可控硅SCR，普通晶闸管是一种具有开关作用的大功率半导体器件。从1957年美国研制出第一只普通晶闸管以来，至今已形成了从低压小电流到高压大电流的系列产品；晶闸管作为大功率的半导体器件，只需用几十至几百毫安的电流，就可以控制几百至几千安培的大电流，实现了弱电对强电的控制；晶闸管具有体积小、重量轻、损耗小、控制特性好等优点，曾经在许多领域中得到了广泛的应用。8鄂东职业技术学院晶闸管具有四层PNPN结构，引出阳极A、阴极K和门极G

6、三个电极。晶闸管的常见封装外形有塑封型、螺栓型、平板型三种。螺栓型封装的晶闸管，通常螺栓是其阳极，与散热器紧密联接，安装方便；平板型封装的晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。图1-3晶闸管的外形、结构和电气图形符号a)外形b)结构c)电气图形符号G一、晶闸管的结构a)b)c)9鄂东职业技术学院常用晶闸管的结构螺栓型晶闸管晶闸管模块平板型晶闸管外形及结构一、晶闸管的结构动画10鄂东职业技术学院晶闸管的管耗和散热：管耗＝流过器件的电流×器件两端的电压管耗将产生热量，使管芯温度升高。如果超过允许值，将损坏器件，所以必须进行散热和冷却。

7、冷却方式：自然冷却（散热片）、风冷（风扇）、水冷11鄂东职业技术学院二、晶闸管的导通和关断条件〔简单描述〕晶闸管SCR相当于一个半可控的、可开不可关的单向开关。动画12鄂东职业技术学院二、晶闸管的导通和关断条件4）要使晶闸管关断，可以去掉阳极电压、阳极加反压；或者降低阳极电压或增大回路电阻。3）晶闸管一旦触发导通后，Q2不论正接、反接或断开，晶闸管保持导通状态不变，灯泡一直发亮。说明门极失去控制作用。2）当Q1扳向左方，晶闸管承受正电压，仅当门极承受正电压灯泡才会亮。1）当Q1扳向右方，则不论门极承受何种电压，晶闸管都不导通，

8、灯泡不会亮。实验步骤如下：动画13鄂东职业技术学院二、晶闸管的导通和关断条件实验结论：1）晶闸管导通条件：阳极--阴极间加正电压，同时门极--阴极间加正电压，两个条件要同时满足。即UAK>0同时UGK>02）晶闸管一旦触发导通，门极失去控制作用。因此，通常在门极只要加上一个