文档介绍：海南风光
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晶闸管及其应用
清华大学电机系电工学教研组唐庆玉编
晶闸管工作原理
晶闸管特性与参数
可控整流电路
触发电路
单结管触发的可控整流电路
晶闸管的其它应用
晶闸管的保护及其它类型
目录
别名:可控硅(SCR)(Silicon Controlled Rectifier)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)
此外还可作无触点开关等。
晶闸管(Thyristor)
工作原理
1. 结构
P1
P2
N1
N2
四层半导体
K(阴极)
G(控制极)
A(阳极)
PNPN四层半导体结构
三个
PN
结
符号
A
K
G
G
K
P1
P2
N1
N2
A
P
P
N
N
N
P
A
G
K
2. 工作原理
阳极
阴极
控制极
A
P
P
N
N
N
P
G
K
ig
ß
ig
ßßig
K
A
G
T1
T2
等效为由二个三极管组成
UGK
UAK
T1、T2都导通后,即使去掉UGK, T1、T2仍然导通
RL
(1)阳极A加反向电压,或不加触发信号(即UGK= 0 )。
可控硅导通的条件:
(1)阳极A加正电压
(2)控制极G加正的触发电压
可控硅截止的条件:
(2)可控硅正向导通后,若令其关断,必须减小UAK(或使UAK反向),使可控硅中电流小于某一最小电流IH ( IH称为维持电流)
A
ig
ß
ig
ßßig
K
G
T1
T2
UAK
RL
UGK
A
K
G
(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间加正的触发信号。
晶闸管的工作原理小结
(2)晶闸管一旦导通,控制极便失去作用。
特性与参数
1. 特性
U
I
IH
IF
IG=0时
有IG时
正向
反向
U -- 阳极、阴极间的电压
I -- 阳极电流
UDSM
正向转折电压
截止
导通
导通后管压降约1V
额定正向平均电流
维持电流
URSM
反向击穿电压
正向特性: 控制极开路时,随UAK的加大,阳极电流逐渐增加。当U = UDSM(正向转折电压)时,晶闸管自动导通。正常工作时, UAK应小于 UDSM 。
反向特性:随反向电压的增加,反向漏电流稍有增加,当 U = URSM (反向击穿电压)时,反向击穿。正常工作时,反向电压必须小于URSM。