文档介绍：第3章功率电子器件
(第七讲)
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本节主要内容
半控型器件双向晶闸管
逆导晶闸管
光控晶闸管
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双向晶闸管
双向晶闸管 Bidirectional Controlled Thyristor (Triode AC Switch—TRIAC)
1. 结构特点
结构:为五层三端中心门极结构。
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双向晶闸管
特点:
(1)三端、四结、五层
(2)交流器件,Ⅰ、Ⅲ象限均可导通
(3)结型门极
(4)四种触发方式
Ⅲ_
Ⅲ+
I_
I+
相对于T2的极性
+
-
-
+
G
T1
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双向晶闸管
双向晶闸管有四个pn结;采用结型门极结构,门极接触下面不仅有p型层,同时还有n型层,门极的极性可正可负,以便开通两个反并联的晶闸管;它是一种交流元件,其伏安特性是对称的。
在第一象限和第三象限都能导通,同时门极可正可负,故有四种触发方式,通常称为I+、I-、Ⅲ+、Ⅲ-触发。
2. BCT的四种触发方式及原理
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双向晶闸管
I+触发: T1端相对T2端为正,门极G相对T2为正
器件在I象限导通
门极p2区注入的电流由n2区下进入T2端右侧短路区,横向压降使n2区在门极附近发生电子注入,p1n1p2n2通。
从门极注入而流向T2左侧的电流对晶闸管的导通无效,J4、J5结不起作用。
★ I+触发原理与普通晶闸管的触发原理完全相同。
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双向晶闸管
Ⅲ-触发:T1端相对T2端为负,门极G相对T2为负
器件在Ⅲ象限导通
门极电流从T2经左侧p2区流出门极G,首先使n3向p2区发射电子并达到n1区,使n1区电位下降,从而使J2结更加正偏,导致p2区向n1注入空穴,最终使p2n1p1n4导通。
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双向晶闸管
3. BCT的额定电流
双向晶闸管工作在交流回路中,因而不用平均值而用有效值耒表征其额定电流。
普通晶闸管在正弦半波下使用,其峰值电流为平均值的π倍,而一个双向晶闸管在全波下使用时其峰值为有效值的倍,即一个双向晶闸管可以代替两个具有下述额定值的普通晶闸管。
式中IKP(AV)为普通晶闸管的额定值电流、IKS(RMS)为双向晶闸管的有效值电流。如一个50A的双向晶闸管可以代替两个额定正向平均电流为22A的普通晶闸管。
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