晶闸管及应用电路

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1、电子技术主讲:许晓宁宁波市第二职业技术学校第八章晶闸管及应用电路8.1晶闸管的可控单向导电性8.2晶闸管的工作原理与特性8.3晶闸管的主要特性参数1956年美国贝尔实验室发明了晶闸管。1957年美国通用电气公司开发出第一只晶闸管产品。1958年商业化。开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代。20世纪80年代以来，开始被全控型器件取代。能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，在大容量的场合具有重要地位。晶闸管（Thyristor）：晶体闸流管，可控硅整流器（SiliconControlledRectifier——SC

2、R）8.1晶闸管的可控单向导电性晶闸管导通关断实验原理图实验顺序实验前灯的情况实验时晶闸管情况实验后灯的情况阳极电压门极电压导通实验123暗暗暗反向反向反向反向零正向暗暗暗123暗暗暗正向正向正向反向零正向暗暗亮关断实验123亮亮亮正向正向正向正向零反向亮亮亮4亮正向(减小到零）(任意)暗实验结论1.晶闸管在反向阳极电压作用下，不论门极为何种电压，都处于关断状态。2.晶闸管同时在正向阳极电压与正向门极电压作用下，才能导通。3.已导通的晶闸管在正向阳极电压作用下，门极失去控制作用。4.晶闸管在导通状态时，当Ea减小到接近零

3、时，晶闸管关断。可控性：当晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当的正向门极电压，晶闸管才能由截止变为导通。晶闸管一旦导通后，门极失去可控作用。单向导电性：导通的晶闸管，不管门极有没有电压，阳极一旦加上反向电压，晶闸管就由导通变为截止。结论二晶闸管关断的条件：使流过晶闸管的阳极电流小于晶闸管规定的维持电流。关断实现的方式：⒈减小阳极电压⒉增大负载电阻⒊加反向阳极电压结论一晶闸管的导通条件：1、阳极与阴极之间加上正向电压；2、门极与阴极之间加上适当的正向电压。常用晶闸管的结构螺栓型晶闸管晶闸管模块平板型晶闸管外形及

4、结构8.2晶闸管的工作原理与特性AGKP1N1J1P2N2J2J3P1N1N1P2P2N2一、晶闸管触发导通原理：晶闸管的三个PN结可等效看成由两个晶体管V1(P1-N1-P2)与V2(N1-P2-N2)组成。AGKRdEaEgIaIkIgIcov1v2由图可知，v1的集电极电流同时又是v2的基极电流，v2的集电极电流同时又是v1的基极电流，当晶闸管阳极加正向电压，一旦有足够的门极电流流入时，就形成强烈的正反馈晶闸管的双晶体管模型及其工作原理a)双晶体管模型b)工作原理式中1和2分别是晶体管V1和V2的共基极电流增益

5、；ICBO1和ICBO2分别是V1和V2的共基极漏电流。由以上式可得：按晶体管的工作原理，得：（1-2）（1-1）（1-3）（1-4）（1-5）在低发射极电流下是很小的，而当发射极电流建立起来之后，迅速增大。阻断状态：IG=0，1+2很小。流过晶闸管的漏电流稍大于两个晶体管漏电流之和。开通状态：注入触发电流使晶体管的发射极电流增大以致1+2趋近于1的话，流过晶闸管的电流IA，将趋近于无穷大，实现饱和导通。IA实际由外电路决定。阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应阳极电压上升率du/dt过高结温较高光触发光触

6、发可以保证控制电路与主电路之间的良好绝缘而应用于高压电力设备中，称为光控晶闸管（LightTriggeredThyristor——LTT）。只有门极触发是最精确、迅速而可靠的控制手段。其他几种可能导通的情况：晶闸管的基本特性承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。晶闸管正常工作时的特性总结如下：⒈Ig=0时，当阳极电压足够大时，晶闸管会“硬开通”，此

7、电压称为正向转折电压。正向导通Ig0=0IaUaABIHURO⒉Ig增加时，正向转折电压减小。3.晶闸管一旦导通，门极失去控制作用，晶闸管相当于二极管。二、晶闸管伏安特性：4.当晶闸管加反向电压而且此电压足够大时，晶闸管反向击穿。UBOIg1Ig2EndThankyou!