晶闸管及其工作原.ppt

1,1.3 半控型器件晶闸管,1.3.1 晶闸管及其工作原理 1.3.2 晶闸管的特性。 1.3.3 晶闸管的主要参数,2,1.3.1 晶闸管及其工作原理,晶闸管(Thyristor)俗称可控硅(Silicon Controlled RectifierSCR) 包括：KP（普通型）、KK（快速） KG（可关断型）、 KS（双向型）、 KN（逆导型：KP加反并联整流二极管）及光控型。,1) 外型： 螺栓式安装方便，散热效果差（100A以下） 平板式安装麻烦，散热效果好（200A以上） 塑封式小电流,1. 外型符号,概述,3,螺栓型和平板型封装 引出阳极A、阴极K和门极（控制端）G三个联接端 螺栓型封装：通常螺栓为阳极，能与散热器紧密联接且安装方便 平板型封装：晶闸管可由两个散热器将其夹在中间,晶闸管的外形,4,晶闸管的外形,小电流塑封式,小电流螺旋式,大电流螺旋式,大电流平板式,图形符号,5,晶闸管的外形,KP螺旋式,6,晶闸管的外形,平板式,7,晶闸管模块,8,晶闸管的散热方式,自冷式,风冷式,水冷式,9,晶闸管的散热方式,水冷式,风冷式,自冷式,10,3) 散热方式 自冷20A以下 风冷30A-1000A，风速6m/s 水冷500A-1000A，水质电阻率 20k/cm,PH值6-8，流量400ml/min，进水温度35c,2) 符号,11,导通的晶闸管电流总是从阳极到 阴极。,2. 简单的晶闸管整流电路,阳极电压UAK=Ua 阳极电流IAK=Ia 门极电压UGK=Ug 门极电流IGK=Ig,12,P1 N1 P2 N2,1) 内部结构,四层三端器件,三个PN结 J1,J2,J3,2) 工作原理,条件:G 悬空（或加反压）,UAK0时， J1,J3正偏 ,J2反偏A、K间无电流 正向阻断状态,UAK0时， J1,J3反偏 ,J2正偏A、K间无电流 反向阻断状态,(1) 阻断状态,3. 内部机理,等效电路,13,条件：AK正偏，GK正偏. 加Ig电流正反馈，晶闸管迅速导通。,(2) 导通状态,IA的大小由外电路负载决定,(3) 关断,关断条件: Ia减小至维持电流IH以下。 实现方法: UAK减小到零或加反压,14,Ic1=1 IA + ICBO1 （1-1） Ic2=2 IK + ICBO2 （1-2） IK=IA+IG （1-3） IA=Ic1+Ic2 （1-4）,(4) 数量关系,说明:线性条件下成立,式中1和2分别是晶体管V1和V2的共基极电流增益 ICBO1和ICBO2分别是V1和V2的共基极漏电流 由式（1-1）（1-4）可得,（1-5）,15,关断方法 交流电路利用电压反向自动关断晶闸管 直流电路设置关断电路加反压关断晶闸管,小 结, 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导通条件。, 晶闸管导通后相当于二极管单向导电性, 一旦导通，门极就失去控制作用半控性,门极常采用正向脉冲信号驱动触发, 导通后阳极电流Ia小于维持电流I H才会关断关断条件,16,有关晶闸管的几个名词,触发：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，使晶闸管导通的过程称为触发。 维持电流IH：维持晶闸管导通所需的最小阳极电流。 正向阻断：晶闸管加正向电压未超过其额定电压，门极未加电压的情况下，晶闸管关断。 硬开通：给晶闸管加足够的正向阳极电压，即使晶闸管未加门极电压也会导通的现象叫硬开通。 反向阻断：当晶闸管加反向阳极电压时，晶闸管不会导通。,17,有关晶闸管的几个特性,晶闸管具有可控性。 晶闸管具有单向导电性。 晶闸管一旦导通，门极将失去控制作用。