文档介绍：2017 年1月 15日星期日 1 第7 章电力电子技术单相可控整流电路晶闸管的结构与工作原理晶闸管的保护本章小结第7章电力电子技术晶闸管触发电路双相晶闸管与交流调压电路 2017 年1月 15日星期日 2 第7 章电力电子技术 晶体管的结构与工作原理主要要求: 1、理解晶体管的基本结构和工作原理 2、理解晶体管的伏安特性 3、掌握晶体管的主要参数和型号 2017 年1月 15日星期日 3 第7 章电力电子技术 晶闸管的基本结构晶闸管的外型如下图所示它有三个引出极:阳极(A)、阴极(K)、和门极(G)。螺旋式晶闸管中, 螺栓是阳极A的引出端,并利用它与散热器紧固。平板式则由两个彼此绝缘的散热器把晶闸管紧夹在中间,由于两面都能散热,因而200A以上的晶闸管常采用平板式。小功率晶闸管常采用塑封式,其上部的金属片用螺栓与散热片紧密接触,以利散热。螺旋式平板式塑封式 2017 年1月 15日星期日 4 第7 章电力电子技术晶闸管的内部结构和符号晶闸管内部是由PNPN四层半导体构成,所以有三个PN 结J 1、J 2、 J 3。阳极A从 P 1层引出,阴极由 N 2层引出,门极由P 2层引出。普通晶闸管的结构和符号如图所示。普通晶闸管的型号是KP型 2017 年1月 15日星期日 5 第7 章电力电子技术 U AK通过双刀双掷开关S 1与灯泡串联,接到晶闸管阳、阴极上,形成主电路。晶闸管阳、阴极两端的电压称阳极电压。 U GK经双刀双掷开关S 2加到门极与阴极之间,形成触发电路,门极与阴极间电压称门极电压。 2017 年1月 15日星期日 6 第7 章电力电子技术实验结果如下: ,不论门极为何种电压,它都处于关断状态。 ,才能导通。 ,门极失去控制作用。 ,当阳极电压减小到接近于零时,晶闸管关断。 以上结论说明,晶闸管像二极管一样,具有单向导电性。晶闸管电流只能从阳极流向阴极。若加反向阳极电压,晶闸管处于反向阻断状态,只有极小的反向电流。但晶闸管与二极管不同,它还具有正向导通的可控特性。当仅加上正向阳极电压时,元件还不能导通,这是称为正向阻断状态。只有同时还加上一定的正向门极电压、形成足够的门极电流时,晶闸管才能正向导通。而且,一旦导通之后,撤掉门极电压,导通仍然维持。 2017 年1月 15日星期日 7 第7 章电力电子技术 晶闸管的伏安特性晶闸管的伏安特性如下图所示 1. U U G GK K=0时,门极电流=0时,门极电流 I I G G =0。=0。此时,若施加正向此时,若施加正向阳极电压阳极电压 U U AK AK,当,当 U U AK AK较较小时,阳极电流小时,阳极电流 I I A A较小,称为正向漏流,管子较小,称为正向漏流,管子处于阻断状态。继续加大处于阻断状态。继续加大 U U AK AK至至U U BO BO时,管子时,管子处于正向阻断状态。管子突然由阻断状态变处于正向阻断状态。管子突然由阻断状态变为导通状态。称为导通状态。称 U U BO BO值为正向转折电压。导通值为正向转折电压。导通之后,管压降降为之后,管压降降为 U U T T, ,I I A A随随U U AK AK快速增减。当快速增减。当 I I A A减至减至 I I H H以下时,管子恢复阻断,回到原点。以下时,管子恢复阻断,回到原点。 I I H H为维持电压。为维持电压。 2. U AK AK >0 >0 、、I I G G >0 >0 时, 时, I I G G越大,管子由断态转越大,管子由断态转为通态所需正向转折电压越小。如为通态所需正向转折电压越小。如,I ,I G1 G1 >I >I G0 G0 ,I ,I G1 G1 对应的转折电压小于对应的转折电压小于 I I G0 G0对应的转折电压。对应的转折电压。 3. U AK AK <0 <0 时,若其值较小时,若其值较小, ,管子有很小的反向管子有很小的反向漏流漏流, ,此时管子处于反向阻断状态。若此时管子处于反向阻断状态。若 U U AK AK值值加大,增至某一值加大,增至某一值 U U BR BR时,反向电流突增,此时,反向电流突增,此时管子击穿。时管子击穿。 U U BR BR称为击穿电压称为击穿电压 2017 年1月 15日星期日 8 第7 章电力电子技术 晶闸管的主要参数 U DRM U DRM 是指在门极开路