电子技术基础（第2版）教学课件作者叶丽第8章.ppt

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1、8.1晶闸管8.2晶闸管整流电路第8章晶闸管及其应用晶闸管是硅晶体闸流管的简称。它能以较小的电流控制上千安的电流和数千伏的电压，是近60年发展起来的一种较理想的大功率变流器件。它的出现与发展，使变流技术进入了一个新时代。晶闸管包括普通晶闸管和双向、可关断、逆导、快速、光控晶闸管，普通晶闸管又叫可控硅。常用SCR（SiliconControlledRectifier）表示国际通用名称为Thyristor,简写成T。我们所研究的晶闸管，如果没有特殊说明，皆为普通晶闸管。8.1.1晶闸管的结构、符号晶闸管（又称可控硅)的外形、符号及内部结构如图8-1所示，它由

2、四层半导体P-N-P-N叠合而成，形成三个PN结（J1、J2、J3）。它有三电极：阳极（A）、阴极（K）、和门极（G）（又称为控制极）。在螺旋式晶闸管中，螺栓是阳极（A），并利用它与散热器紧固。另一端有两个电极，引线粗的是阴极（K），细的是控制极（G）。8.1晶闸管返回下一页8.1.2晶闸管的工作特性为了说明晶闸管的工作特性，可用图8-2所示的实验予以验证。图（a）为反向阻断实验。可控硅加反向阳极电压，不论有无触发电压，可控硅所控制的电灯不能点亮，说明可控硅处于关断状态。图（b）为正向阻断实验。可控硅加正向阳极电压，控制极不加触发电压，则电灯仍不亮。说明

3、可控硅仍处于关断状态。图（c）为可控硅触发导通实验。当可控硅在正向阳极电压作用时，控制极加上正向触发电压，电灯即亮，说明可控硅已导通。图（d）可控硅导通后，切除触发电压，电灯仍亮。说明可控硅一经导通，控制失去控制作用，即使触发电压消失，可控硅仍能保持导通。8.1.3晶闸管的主要参数与测量方法1.晶闸管型号几种普通晶闸管的主要参数见表8-1。8.1晶闸管返回下一页上一页型号：KP-100-12GK——闸流特性；P——普通反向阻断型；K——快速型；S——双向型；N——逆导型；G——可关断型。100——额定电流系列：100A；12G——额定电压为1200V，管

4、压降为1V的普通晶闸管。2.主要参数表8-1中的主要参数含义介绍如下。①反向峰值电压URRM在控制极开路时，允许加在阳极-阴极之间的最大反向峰值电压。②正向阻断峰值电压UDRM在控制极开路时，允许加在阳极-阴极之间的最大正向峰值电压。使用时若超过UDRM，晶闸管即使不加触发电压也能从正向阻断转向导通。8.1晶闸管返回下一页上一页③额定正向平均电流IT（AV）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。例如，3A额定电流的晶闸管，即指它的额定正向平均电流是3A。④正向电压降平均值UT（AV）又称为通态平均电压，指晶闸管导通时管压降的平

5、均值，一般在0.4～1.2V,这个电压愈小,管子的功耗就愈小。⑤控制极触发电压UG和触发电流IG在室温下及一定的正向电压条件下,使晶闸管从关断到导通所需的最小控制电压和电流。3.单向晶闸管的简易检测在检修电子产品中,通常需对晶闸管进行简易的检测,以确定其质量是否良好。简单的检测方法如下：（1）判别电极。万用表置于R×1k挡，测量晶闸管任意两脚间的电阻，当万用表指示低阻值时，黑表笔所接的是控制极G，红表笔所接的是阴极K，余下的一脚为阳极A，其他情况下电阻值均为无穷大。8.1晶闸管返回下一页上一页（2）质量好坏的检测。检测时按以下三个步骤进行。①万用表置于R

6、×1Ω挡，红表笔接阴极k，黑表笔接阳极A，指针应接近∞，如图8-3（a）所示。②用黑表笔在不断开阳极的同时接触控制极G，万用表指针向右偏转到低阻值，表明晶闸管能触发导通，如图8-3（b)所示。③在不断开阳极A的情况下，断开黑表笔与控制极G的接触，万用表指针应保持在原来的低阻值上，表明晶闸管撤去控制信号后仍将保持导通状态。8.1晶闸管返回上一页8.2.1单相半波可控整流电路1.电路组成用晶闸管代替单相半波整流电路中的二极管，就构成了单相半波可控整流电路，如图8-4所示。2.工作原理设。电路各点的波形如图8-5所示。在u2正半波时，晶闸管承受正向电压，但在0

7、～α期间，因控制极未加触发脉冲，故不导通，负载RL没有电流流过，负载两端电压uo=0，晶闸管承受u2全部电压。在ωt=α时刻，触发脉冲加到控制极，晶闸管导通，由于晶闸管导通后的管压降很小，约1V左右，与u2的大小可以忽略不计，因此在α～π期间，负载两端电压与u2相似，并有相应的电流流过。8.2晶闸管整流电路返回下一页当交流电压u2过零时，流过晶闸管的电流小于维持电流，晶闸管便自行关断，输出电压为零。当交流电压u2进入负半波时，晶闸管承受反向电压，无论控制极加不加触发电压，可控硅均不会导通，呈反向阻断状态，输出电压为零。当下一个周期来到时，电路将重复上述过

8、程。加入控制极电压ug使晶闸管开始导通的角度α称为控制角，θ=π-α称为导通角，