電子技術(shù)主 講：許曉寧

電子技術(shù)主講:許曉寧寧波市第二職業(yè)技術(shù)學(xué)校第八章晶閘管及應(yīng)用電路8.1

晶閘管的可控單向?qū)щ娦?.2

晶閘管的工作原理與特性8.3

晶閘管的主要特性參數(shù)1956年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶閘管。1957年美國通用電氣公司開發(fā)出第一只晶閘管產(chǎn)品。1958年商業(yè)化。開辟了電力電子技術(shù)迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的嶄新時代。20世紀(jì)80年代以來，開始被全控型器件取代。能承受的電壓和電流容量最高，工作可靠，在大容量的場合具有重要地位。晶閘管（Thyristor）：晶體閘流管，可控硅整流器（SiliconControlledRectifier——SCR）8.1晶閘管的可控單向?qū)щ娦跃чl管導(dǎo)通關(guān)斷實(shí)驗(yàn)原理圖實(shí)驗(yàn)順序?qū)嶒?yàn)前燈的情況實(shí)驗(yàn)時晶閘管情況實(shí)驗(yàn)后燈的情況陽極電壓門極電壓導(dǎo)通實(shí)驗(yàn)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關(guān)斷實(shí)驗(yàn)123亮亮亮正向正向正向正向零反向亮亮亮4亮正向(減小到零）(任意)暗實(shí)驗(yàn)結(jié)論1.晶閘管在反向陽極電壓作用下，不論門極為何種電壓，都處于關(guān)斷狀態(tài)。2.晶閘管同時在正向陽極電壓與正向門極電壓作用下，才能導(dǎo)通。3.已導(dǎo)通的晶閘管在正向陽極電壓作用下，門極失去控制作用。4.晶閘管在導(dǎo)通狀態(tài)時，當(dāng)Ea減小到接近零時，晶閘管關(guān)斷?？煽匦裕寒?dāng)晶閘管加上正向陽極電壓后，門極加上適當(dāng)?shù)恼蜷T極電壓，晶閘管才能由截止變?yōu)閷?dǎo)通。晶閘管一旦導(dǎo)通后，門極失去可控作用。單向?qū)щ娦裕簩?dǎo)通的晶閘管，不管門極有沒有電壓，陽極一旦加上反向電壓，晶閘管就由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。結(jié)論二

晶閘管關(guān)斷的條件：

使流過晶閘管的陽極電流小于晶閘管規(guī)定的維持電流。

關(guān)斷實(shí)現(xiàn)的方式：

⒈減小陽極電壓

⒉增大負(fù)載電阻

⒊加反向陽極電壓

結(jié)論一

晶閘管的導(dǎo)通條件：

1、陽極與陰極之間加上正向電壓；

2、門極與陰極之間加上適當(dāng)?shù)恼螂妷?。常用晶閘管的結(jié)構(gòu)螺栓型晶閘管晶閘管模塊平板型晶閘管外形及結(jié)構(gòu)

8.2

晶閘管的工作原理與特性AGKP1N1J1P2N2J2J3P1N1N1P2P2N2一、晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通原理：晶閘管的三個PN結(jié)可等效看成由兩個晶體管V1(P1-N1-P2)與V2(N1-P2-N2)組成。AGKRdEaEgIaIkIgIcov1v2由圖可知，v1的集電極電流同時又是v2的基極電流，v2的集電極電流同時又是v1的基極電流，當(dāng)晶閘管陽極加正向電壓，一旦有足夠的門極電流流入時，就形成強(qiáng)烈的正反饋晶閘管的雙晶體管模型及其工作原理a)雙晶體管模型b)工作原理式中1和2分別是晶體管V1和V2的共基極電流增益；ICBO1和ICBO2分別是V1和V2的共基極漏電流。由以上式可得：

按晶體管的工作原理，得：（1-2）（1-1）（1-3）（1-4）（1-5）在低發(fā)射極電流下是很小的，而當(dāng)發(fā)射極電流建立起來之后，迅速增大。阻斷狀態(tài)：IG=0，1+2很小。流過晶閘管的漏電流稍大于兩個晶體管漏電流之和。開通狀態(tài)：注入觸發(fā)電流使晶體管的發(fā)射極電流增大以致1+2趨近于1的話，流過晶閘管的電流IA，將趨近于無窮大，實(shí)現(xiàn)飽和導(dǎo)通。IA實(shí)際由外電路決定。陽極電壓升高至相當(dāng)高的數(shù)值造成雪崩效應(yīng)陽極電壓上升率du/dt過高結(jié)溫較高光觸發(fā)光觸發(fā)可以保證控制電路與主電路之間的良好絕緣而應(yīng)用于高壓電力設(shè)備中，稱為光控晶閘管（LightTriggeredThyristor——LTT）。只有門極觸發(fā)是最精確、迅速而可靠的控制手段。其他幾種可能導(dǎo)通的情況：晶閘管的基本特性承受反向電壓時，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會導(dǎo)通。承受正向電壓時，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開通。晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用。要使晶閘管關(guān)斷，只能使晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下。晶閘管正常工作時的特性總結(jié)如下：⒈Ig=0時，當(dāng)陽極電壓足夠大時，晶閘管會“硬開通”，此電壓稱為正向轉(zhuǎn)折電壓。正向?qū)↖g0=0IaUaABIHURO⒉Ig增加時，正向轉(zhuǎn)折電壓減小。