晶闸管构造和工作原理课件.ppt

1、晶闸管构造及电路符号晶闸管构造及电路符号晶闸管应用晶闸管应用晶闸管特性参数晶闸管特性参数晶闸管工作原理晶闸管工作原理晶闸管（晶闸管（ThyristorThyristor）：晶体闸流管）：晶体闸流管别名：可控硅整流器（别名：可控硅整流器（Silicon Controlled Rectifier SCRSilicon Controlled Rectifier SCR）19561956年美国贝尔实验室发明了晶闸管。年美国贝尔实验室发明了晶闸管。19571957年美国通用电气公司开发出第一只晶闸管产品。年美国通用电气公司开发出第一只晶闸管产品。19581958年商业化，开辟了电力电子技术迅速发展和广泛

2、应用的年商业化，开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代，使半导体器件的应用由弱电领域扩展到强电领域。崭新时代，使半导体器件的应用由弱电领域扩展到强电领域。外外 形形 P1P1P2P2N1N1N2N2akg符符 号号试验探究sakgUgLUa_+试验探究sakgUgLUa_+试验探究_sakgUgLUa+试验探究_sakgUgLUa+原理分析PPNNNPagkgkP1P2N1N2aaPPNNNPgki gkagT1T2i gigUAK 0 、UGK0时时T1导通导通ib1 = i giC1 = ig = ib2ic2 =ib2 = ig = ib1T2导通导通形成正反馈形成正反馈晶闸管迅

3、速导通；晶闸管迅速导通；T1进一步导通进一步导通晶闸管导通后，去掉触发电压，依靠正反馈，晶闸管导通后，去掉触发电压，依靠正反馈，晶闸管仍维持导通状态，控制极失去作用。晶闸管仍维持导通状态，控制极失去作用。探究sakgUgLUa+sakgUgLUa+sakgUgLUa+R（以小控大）。 状态反向阻断 正向阻断 正向导通控制极关断晶闸管二极管器件是是是是是是否否控制极触控制极触发导通发导通是是控制极关断，控制极关断，继续导通继续导通否否马上行动 1.电压参数电压参数(1) 正向阻断峰值电压正向阻断峰值电压正向阻断峰值电压正向阻断峰值电压UDRM ，指控制极断开时，允许重复加在晶闸管两端的，指控制极

4、断开时，允许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压正向峰值电压. (2) 反向阻断峰值电压反向阻断峰值电压UDRM反向阻断峰值电压反向阻断峰值电压UDRM ，指允许重复加在晶闸管上的反向峰值电压。，指允许重复加在晶闸管上的反向峰值电压。(3) 额定电压额定电压UD 通常把通常把UDRM 和和URRM中较小的一个值称作晶闸管的额定电压。中较小的一个值称作晶闸管的额定电压。 (4) 通态平均电压通态平均电压UT(AV)2. 电流参数电流参数(1) 通态平均电流通态平均电流IT(AV)(2) 维持电流维持电流IH晶闸管型号晶闸管型号通态平均电压（通态平均电压（UTAV）额定电压级别（额定电压级别（UDRM

5、）额定通态平均电流额定通态平均电流（ITAV）晶闸管类型晶闸管类型P普通晶闸管普通晶闸管K快速晶闸管快速晶闸管S 双向晶闸管双向晶闸管晶闸管晶闸管K型型号号通态通态平均平均电流电流I IT(AV)T(AV)(A)(A)断态断态重复重复峰值峰值电压电压U UDRMDRM(V)(V)反向反向重复重复峰值峰值电压电压U URRMRRM(V)(V)额额定定结结温温T TJMJM( () )门极门极触发触发电流电流I IGTGT(mA)(mA)门极门极触发触发电压电压V VGTGT(V)(V)断态断态电压电压临界临界上升上升率率通态通态电流电流临界临界上升上升率率浪浪涌涌电电流流I ITSMTSM(A)

6、(A)门门极极不不触触发发电电流流I IGDGD(mA)(mA)门极门极不触不触发电发电压压V VGDGD(V)(V)门极门极正向正向峰值峰值电流电流I IGFMGFM(A)(A)KP5KP50 05050100100 300030001001008 8 1501503.53.5303050509409401 10.150.15/ /KP1KP100001001001151151010 2502504410010080801881880 01 10.150.15/ /KP5KP500005005001151152020 3003005510010080809429420 01 10.150.1

7、54 41. 无触点静态开关无触点静态开关利用晶闸管元件组成的固态利用晶闸管元件组成的固态开关，具有无触点、无噪声、无火花、功率大、开关频开关，具有无触点、无噪声、无火花、功率大、开关频率高等优点，在工业上可代替接触器、继电器等器件。率高等优点，在工业上可代替接触器、继电器等器件。思考RLR+CVS2VS1AKG+_触发晶闸管触发晶闸管VS1VS1，使其导通，负载，使其导通，负载RLRL有电流流过，电有电流流过，电容容C C经经R R及及VS1VS1充电。若要关断充电。若要关断VS1VS1，可触发，可触发VS2VS2使其导通，使其导通，此时电容此时电容C C两端的电压经两端的电压经VS2VS2

8、加在加在VS1VS1的的A A、K K两端。由于电两端。由于电压极性对压极性对VS1VS1来说是反向的，来说是反向的，VS1VS1被关断。电路中，只要被关断。电路中，只要使用两个弱信号去触发使用两个弱信号去触发VS1VS1及及VS2VS2就可以控制大电流在负就可以控制大电流在负载载RLRL中的流通与关断，实现无触点开关的作用。中的流通与关断，实现无触点开关的作用。2.交流调压交流调压利用晶闸管的开关特性可以对交流利用晶闸管的开关特性可以对交流电压的大小进行无级调节，从而实现灯光亮度、设备温电压的大小进行无级调节，从而实现灯光亮度、设备温度、功率大小的连续控制。度、功率大小的连续控制。试验3.

9、可控整流可控整流由晶闸管组成的整流器可以在交流输入由晶闸管组成的整流器可以在交流输入电压不变的情况下，方便且连续地改变直流输出电压的大小，电压不变的情况下，方便且连续地改变直流输出电压的大小，满足我们对多种直流电压的需求。满足我们对多种直流电压的需求。4. 逆变与变频逆变与变频利用晶闸管构成的装置，可方便地将利用晶闸管构成的装置，可方便地将直流电变换成交流电，实现电路能量形式的变换。还能把交直流电变换成交流电，实现电路能量形式的变换。还能把交流电网流电网50Hz的交流电变换成频率与大小可调的交流电，从而的交流电变换成频率与大小可调的交流电，从而实现变频调速，感应加热，及组成应急电源等。实现变频调速，感应加热，及组成应急电源等。5.直流斩波调压直流斩波调压利用晶闸管作直流开关，控制晶闸利用晶闸管作直流开关，控制晶闸管的通断比。从而实现直流能量输出的控制。管的通断比。从而实现直流能量输出的控制。