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1、第19章电力电子技术19.1晶闸管19.2可控整流电路19.3晶闸管的保护19.4单结晶体管触发电路第19章目录晶闸管又称可控硅（SCR），是一种大功率的半导体器件。分类：有普通型、双向型和可关断型。它的出现，使半导体器件进入强电领域。优点：体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维护简单、操作方便，寿命长等；缺点：过载能力差，抗干扰能力差、控制比较复杂。概述用途:整流、逆变、调压、开关19.1晶闸管AGKJ1J2J3AKGPNPN阳极阴极控制极符号19.1.1晶闸管的结构和符号结构晶闸管是一种大功率的半导体器件。其内部结构为：四层半导体，三个PN结。文字符号为TT第19章19.119.
2、1.2晶闸管的工作原理第19章19.11、晶闸管的导通关断条件导通条件：晶闸管阳极与阴极间加正向电压、控制极电路加正向电压。二个条件必须同时具备。关断条件：将阳极电流减小到维持电流以下，或者在阳极与阴极间加反向电压。二个条件具备一个即可。注意：晶闸管一但导通，控制极便失去作用。PNPNKGAA(PNP)(NPN)KGT2T1APNPNPNKG第19章19.1为了说明晶闸管的导通原理,将晶闸管等效为由T1(NPN型)和T2(PNP型)两个三极管联接而成,每个三极管的基极与另一个三极管的集电极相联。2、晶闸管的导通原理IG+IC2流入T1的基极作再次放大,如此循环形成强正反馈,很快使T
3、1和T2达到饱和导通。当加入电源EA和EG后,使晶闸管的阳极和控制极均加正向电压,因而T1正偏导通,IG=IB1,而IC1=1IB1即是IB2,EGKGT2T1AREAIG1IB112IB1A(PNP)(NPN)KGT2T1第19章19.1此时,若去掉触发电压,晶闸管仍可依靠正反馈维持晶闸管导通,控制极失去作用。经PNP管T2作进一步放大,形成集电极电流IC2=12IB1,IB119.1.3晶闸管的伏安特性CBA0IHIU导通IG=0IG1IG2阻断UBRIRIG增加UBO反向特性正向特性UBO—正向转折电压UBR—反向转折电压IG—触发电流IH—维持电流晶闸管的导通条
4、件：阳极和阴极间加正向电压；控制极和阴极间加正向触发电压。两个条件必须同时满足第19章19.1规定：晶闸管阳极与阴极间加6V直流电压，能使元件导通的控制极最小电流（电压）称为触发电流（电压)。PNPNKGA0IUT2T1双向晶闸管的结构、符号和伏安特性GT1T2结构双向晶闸管可等效为两个反向并联的晶闸管,可实现双向导通。伏安特性T1T2G符号第19章19.1IT2T1__G19.1.4主要参数第19章19.11、正向重复峰值电压控制极断路，晶闸管正向阻断条件下，可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。用符号UFRM表示。UFRM此电压为正向转折电压的80%2、反向重复
5、峰值电压URRM控制极断路，可以重复加在晶闸管两端的反向峰值电压。用符号URRM表示。此电压为反向转折电压的80%3、正向平均电流IF第19章19.1在环境温度不大于40ºC和标准散热及全导通的条件下，晶闸管可以连续通过的工频正弦半波电流（在一个周期内）的平均值，称为正向平均电流IF。4、维持电流IH在规定环境温度和控制极断路时，维持元件继续导通的最小电流称为维持电流。当小于这个电流时，晶闸管自动关断。晶闸管的型号及含义KP—导通时平均电压组别（小于100A不标），共九级，用A-I字母表示0.2-1.2V。额定电压，用其百分数或千位数表示，它即为UFRM和URRM中较小的一个。晶闸
6、管普通型额定正向平均电流例如KP5-7表示额定正向平均电流为5A，额定电压为700V的晶闸管。第19章19.119.2可控整流电路第19章19.219.2.1单相半波可控整流电路1、电阻性负载正半周—T导通负半周—T截止RLTu2u1uGuOuG—触发电压uO—输出电压—导通角iOtt—触发角t0uGiO002U2第19章19.2RLTu2u1uGuO—导通角iOtt—触发角t0uGiO002U2单相半波可控整流电路的计算IO=UO/RL输出电压、电流平均值UO=0.45U221+cos晶闸管的电流平均值和最大反向电压IT=IO,UTRM=2U22、电
7、感性负载第19章19.2TLRuouttt0uGiO002U2晶闸管刚导通时,电感元件中产生阻碍电流变化的感应电动势,电路中电流不能跃变,由零逐渐上升。当电流达到最大值并开始减小时，eL为下正上负，当交流电压u达到零值之前，eL和u极性相同，晶闸管导通。在单相半波可控整流电路接电感性负载时，晶闸管导通角将变大，负载电感越大，导通角越大，在一个周期中，负载上负电压所占的比重就越大，整流输出电压的平均值就越小。为了使晶闸管在电源电压为零时能及时关断，使负载上不出
