晶闸管电路课件.ppt

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1、第九章晶闸管及应用9.1掌握晶闸管的导通和关断条件9.2可控整流电路的工作原理及特点9.1晶闸管简介晶闸管是晶体闸流管的简称，也称可控硅可控整流逆变交流调压无触点开关将直流交流，可实现异步电动机的变频调速代替闸刀开关通/断，切换速度快，无火花无噪音晶闸管是在晶体管基础上发展起来的大功率器件它有四层，三个结，三个引出极阳极(A)，阴极(K),控制极(G)阳极阴极控制极晶闸管外型实验结果晶闸管可看成有PNP和NPN型两个晶体管联接而成晶闸管工作原理原理1)晶闸管阳极A与阴极K之间加正向电压，控制极断开，两个三极管均无基极电流，晶闸管不导通。2)在控制极G与阴极K

2、之间加正向电压，当IG到达一定数值，T2首先导通：IB2=IG，IC2=IB2=IG又：IB2=IC1,随后T2导通，IC1与IG一起进入T2的基极后再次放大。该过程在极短时间内连锁循环进行，晶闸管瞬间全部饱和导通。等效电路3）晶闸管导通后，即使控制极与外界断开，T2管的基极电流IB2=IC1IA，比IG大，管子维持导通。在导通后，要关断晶闸管：晶闸管导通后，控制极失去控制作用1）阳极电流IA减小到某一数值以下，内部连锁状态不能维持，管子截止。2)切断阳极电源3)在阳极和阴极之间加反向电压+–1）晶闸管导通必须同时具备两个条件：阳极与阴极之间加正向电压控

3、制极与阴极之间加正向电压可见2）晶闸管的控制极只有使晶闸管导通的作用，一旦导通就不再有控制作用，无论控制极对阴极有无电压或反向电压，管子始终导通3）要使晶闸管阻断(截止),必须切断阳极电源或使阳极电压反向或将阳极电压减小到某一数值以下。晶闸管的伏安特性曲线晶闸管的导通和截止由阳极电压U、电流I及控制极电流IG决定，它们之间的关系用伏安特性曲线来表示。当晶闸管的阳极和阴极加正向电压，控制极无电压时，J2反偏，因此只有很小电流，称正向漏电流。此时晶闸管截止，表现出很大的内阻。J2当正向电压增加到某一数值，漏电流突然增大，晶闸管导通，可以通过很大的电流，而管压降仅1

4、V左右。晶闸管由截止变为导通所对应的电压UBO称正向转折电压。晶闸管导通后，减小正向压降，正向电流减小，当减小到某一数值，晶闸管又转为阻断。此时对应的最小电流称维持电流IH当晶闸管的阳极阴极加反向电压，特性与二极管相似，有很小的反向漏电流。加大反向电压,晶闸管在反向转折电压UBR处反向导通。当阳极电压高于转折电压时，元件导通，但这种导通方法容易造成元件不可恢复性击穿，一般不采用。当控制极加正向电压，IG产生，特性曲线左移，正向转折电压降低,元件容易导通。IG越大，UBO越低。主要参数1)  （断态重复峰值电压）——在控制极断路和晶闸管正向阻断时，可以重复加在晶

5、闸管两端的正向峰值电压，它比小100V。“多少伏的晶闸管”2)      （反向重复峰值电压）——在控制极断路时，可以重复加在晶闸管两端的反向峰值电压，它比小100V。3)    （额定通态或正向平均电流，简称额定电流）——在环境温度不大于40℃和标准散热及全导通时，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。“多少安的晶闸管”正弦半波电流的平均值正弦半波电流的有效值波形系数即一般按选晶闸管（——实际电流有效值）4)（维持电流）——在规定的环境温度和控制极断路时，维持元件继续导通的最小电流。一般为几十mA~一百多mA，其数值与温度成反比，如：

6、5.型号及其含义（国产晶闸管）例如：3CT50/500（为50A，为500V）；KP5-7（K—晶闸管，P—普通型，额定电流5A，额定电压700V）。/可控整流元件N型硅材料三个电极6.判别管子的好坏用万用表的欧姆档来判别管子的好坏。表10.1用万用表测试晶闸管各管脚之间的电阻注意：当A—K间为高阻值，而K—G间逆向电阻大于顺向电阻时，管子良好。测试点表内电池极性测量范围测试结果A—K顺向或逆向R×1000高电阻（表针不动）A—G同上同上同上K—G顺向：G“+”,K“-”逆向：G-”,K“+”R×1R×110~10050~5001.双向晶闸管（TRIAC）l特

7、点1) 三端子NPNPN元件；2) 采用交流电源；3) 相当于两只普通晶闸管反并联；4) 双向控制，简化触发电路；5) 成本低，可靠性好；6) 主要应用于家用电器控制，调节交流电压。l符号(如图所示)l工作原理1) 门极无信号时，、不导电。2) 导通条件：①"+"，"-"，G"+"②"-"，"+"，G"-"l电压波形图(如图所示)2.可关断晶闸管（GTO）l特点1) 控制极控制元件的导通和关断，所需控制电流较大。20mA/30μA2)动态特性较好，关断时间较短。1μs/(5~30)μs3)  主要用于直流调压和直流开关电路。4)电路简单，工作频率高。l符号与晶

8、闸管相似。3.功率晶体管（GTR）（3