《晶闸管及其应用》PPT课件

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1、第9章　晶闸管及其应用本章学习目标9.1晶闸管简介9.2可控整流电路9.3晶闸管的触发电路9.4晶闸管的保护和防失控措施本章小结本章学习目标熟悉晶闸管的工作特性，理解其主要参数的含义。掌握单相可控整流电路的组成形式，理解电阻性负载可控整流电路的工作原理。了解单结晶体管的工作特性、电路符号，理解单结晶体管触发电路的组成及工作原理。了解晶闸管常用的保护措施及防失控措施。9.1晶闸管简介9.1.1晶闸管的结构和符号9.1.2晶闸管的工作原理9.1.3晶闸管的主要参数9.1.4晶闸管的型号及简易检测9.1.1晶闸管的结构和符号图(a)所示是常见晶闸管外形，它有三

2、个电极：阳极a、阴极c和控制极g。图（b）是晶闸管的符号，图（c）是晶闸管内部结构示意图。图(c)可见，晶闸管内部有三个PN结，分别用J1、J2和J3表示。晶体闸流管(简称晶闸管，旧称可控硅)广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备中。9.1.2晶闸管的工作原理晶闸管的工作特点有以下三点：晶闸管的这些工作特性是由其内部结构决定的，可用示意图来解释。1．晶闸管导通必须具备两个条件：一是晶闸管阳极与阴极间必须接正向电压，二是控制极与阳极之间也接正向电压。2．晶闸管一旦导通后，降低或去掉控制极电压时，晶闸管仍然导通。3．导通后的晶闸管若要关断时，必须减小阳极电流

3、使其小于晶闸管的导通维持电流。晶闸管可以看成由一只NPN三极管与一只PNP三极管组成，仅在阳极a和阴极c之间加上正向电压以后，V1V2两只三极管因为没有基极电流，所以均不导通。若在V1的基极g(即晶闸管的控制极上)加上正向电压，使V1产生基极电流IG，此电流经V1放大以后，在V1集电极上就产生１IG的电流，经过V2再次放大，V2的集电极电流达到12IG，而此电流又重新反馈到V1作为V1基极电流又一次被V1放大，使两只三极管迅速饱和导通。即晶闸管阳极a与阴极c之间完全导通。由于V1基极上自动维持有正反馈电流，所以即使去掉V1基极g上的正向电压，V1和

4、V2仍能继续保持饱和状态。晶闸管导通时，V1、V2饱和导通总压降约1V左右，如果阳、阴极之间正向电压太低，使渡过阳极的电流难以维持导通值，V1、V2就会截止，晶闸管即关断。晶闸管的控制极电压、电流比较低，电压只有几伏，电流只有几十到几百毫安，但被控制的器件则可以承担很大的电压和通过很大的电流。电压可达几千伏，电流可大到几百安以上。因此晶闸管是一种可控的单向导电开关，常用于以弱电支控制强电的各类电路中。9.1.3晶闸管的主要参数1．额定正向平均电流　在规定的环境温度和散热条件下，允许通过阳极和阴极之间的电流平均值。2．维持电流　在规定的环境温度、控制极断开

5、的条件下，要保持晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。3．控制极触发电压和电流　在规定的环境温度及一定的正向电压条件下，使晶闸管从关断到导通，控制极所需的电波电压和电流。4．正向阻断值电压　控制极断开，加正向电压晶闸管截止的状态称正向阻断；此时允许加到晶闸管上的正向电压最大值称正向阻断峰电压。5．反向阻断峰电压　控制极断开，加反向电压晶闸管截止的状态称反向阻断，此时允许加到晶闸管上的反向电压最大值称反向阻断峰值电压。9.1.4晶闸管的型号及简易检测我国目前生产的晶闸管的型号有两种表示方法，即3CT系列和KP系列。一、型号3CT－5/500表示正向阻断峰

6、值电压(V)[500V]表示额定正向平均电流(A)[5A]表示晶闸管元件表示N型硅材料表示三个电极PK200－10D通态平均电压级别(小于100A的不标)①D级为0.7V额定电压级别②[为1000V]额定正向平均电流[200A]普通型晶闸管②额定电压在1000V以下的每100V为一级，1000V到3000V的每200V为一级。用百位数或千位及百位数组合表示级数。①通态平均电压分9级，用A~I字母表示，由0.4~12V，每隔0.1V为一级。二、简易检测1．检测阳、阴极正、反向是否短路。可用万用表R1k电阻挡，测试阳、阴极间的正、反向电阻，都应很大(指针基

7、本不动)，否则元件内部有短路或性能不好。2．检测控制极是否短路或断开。因控制极与阴极之间是一个PN结，判断的原则同测普通晶体二极管方法相同。9.2单相可控整流电路9.2.1单相半波可控整流电路9.2.2单相桥式可控整流电路9.2.1单相半波可控整流电路改变触发电压到来的时刻，亦即改变控制角的大小，就改变了导通角，也就改变了负载电压vL的平均值。9.2.2单相桥式可控整流由可见，此电路也是通过调整触发信号出现的时间来改变晶闸管控制角和导通角，从而实现控制输出的直流电压平均值之目的。动画　单相桥式整流电路晶闸管除了用于可控整流电路外，还可作为无触点可

8、控开关。如图当开关S闭合后，电路处于值班状态。晶闸管V的g极被B、Ｄ间导线短路接