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文档介绍：第十一章电力电子技术及应用
第十一章电力电子技术及应用
第一节晶闸管的工作原理及参数
第二节晶闸管的应用举例
晶闸管
别名:可控硅

它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。
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)。
特点
应用领域:
逆变
整流(交流
直流)
斩波
(直流
交流)
变频
(交流
交流)
(直流
直流)
此外还可作无触点开关等
一、晶闸管的结构和工作原理
A
G
K
J1
J2
J3
A
K
G
P
N
P
N
阳极
阴极
控制极
第一节晶闸管的工作原理及参数
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VT
VT

P
N
P
N
K
G
A
A
(PNP)
(NPN)
K
G
V2
V1
A
P
N
P
N
P
N
K
G
为了说明晶闸管的导通原理, 将晶闸管等效为由V1 (NPN型) 和V2 (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。
从中可以看出无论A,K之间如何加电压,晶闸管都不通。
IG+IC2 流入V1的基极作再次放大,如此循环形成强正反馈, 很快使V1和V2达到饱和导通。
但同时加入电源EA和EG后, 使晶闸管的阳极和控制极均加正向电压,因而V1正偏导通,IG= IB1, 而IC1=1IB1即是 IB2,
EG
K
G
V2
V1
A
R
EA
IG
1IB1
12IB1
A
(PNP)
(NPN)
K
G
V2
V1
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V2 作进一步放大, 形成集电极电流 IC2 =12IB1,
IB1
工作原理说明
UAK > 0 ,的同时 UGK>0
V1导通
V2导通
形成正反馈
晶闸管迅速导通。
V1进一步导通
晶闸管单加正向电压时不导通,只有在
晶闸管开始工作时,UAK加反向电压,
或不加触发信号(即UGK = 0 );
晶闸管导通后,
UGK,
去掉
依靠正反馈,
晶闸管仍维持导通状态;
晶闸管截止的条件:
(1)
(2)
晶闸管正向导通后,令其截止,必须
减小UAK,或加大回路电阻,使晶闸管
中电流的正反馈效应不能维持。
晶闸管具有单向导电性(正
晶闸管一旦导通,控制极失去作用。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。
向导通条件:A、K间加正向
电压,G、K间加触发信号);
结论