常用电子元器件晶闸管.ppt

1 常用电子元器件 晶闸管 2 晶闸管 场效应管的应用场合 晶闸管 场效应管型号命名 晶闸管 场效应管表示符号 晶闸管 场效应管主要参数 晶闸管 场效应管的种类 晶闸管 场效应管的检测方法 资讯 3 晶闸管 siliconcontrolledrectifier 晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体器件 它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域 晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性 但它的导通时间是可控的 主要用于整流 逆变 调压及开关等方面 体积小 重量轻 效率高 动作迅速 维修简单 操作方便 寿命长 容量大 正向平均电流达千安 正向耐压达数千伏 4 5 20 1 1基本结构 g 晶闸管是具有三个pn结的四层结构 其外形 结构及符号如图 c 结构 a 外形 晶闸管的外形 结构及符号 6 晶闸管相当于pnp和npn型两个晶体管的组合 7 工作原理 a 在极短时间内使两个三极管均饱和导通 此过程称触发导通 形成正反馈过程 k g ea 0 eg 0 eg 8 晶闸管导通后 去掉eg 依靠正反馈 仍可维持导通状态 g ea 0 eg 0 k 9 晶闸管导通的条件 1 晶闸管阳极电路 阳极与阴极之间 施加正向电压 2 晶闸管控制电路 控制极与阴极之间 加正向电压或正向脉冲 正向触发电压 晶闸管导通后 控制极便失去作用 依靠正反馈 晶闸管仍可维持导通状态 晶闸管关断的条件 1 必须使可控硅阳极电流减小 直到正反馈效应不能维持 2 将阳极电源断开或者在晶闸管的阳极和阴极间加反相电压 10 1 反向阻断 晶闸管加反向电压 即阳极a接电源负极 阴极b接正极 晶闸管不导通 11 2 正向阻断 晶闸管加正向电压 即阳极a接电源正极 阴极b接负极 但开关s断开时 控制极g无触发电压 灯不亮 说明晶闸管不导通 12 3 触发导通 晶闸管加正向电压 且开关s闭合 即在控制极g加正向触发电压 灯亮 说明晶闸管导通 13 4 导通后控制失去控制作用 一旦晶闸管触发导通后 即使将开关s断开 移去触发电压 晶闸管仍保持导通状态 要使晶闸管断开 必须在阳极和阴极之间外加反向电压 或者将正向电压降低到一定数值 使流过晶闸管的电流很小而关断 14 15 晶闸管型号及其含义 导通时平均电压组别共九级 用字母a i表示0 4 1 2v 额定电压 用百位或千位数表示取ufrm或urrm较小者 额定正向平均电流 if 如kp5 7表示额定正向平均电流为5a 额定电压为700v 16 晶闸管的主要参数有 1 正向阻断峰值电压vfrm在控制极开路和正向阻断的条件下 允许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压 称为正向阻断峰值电压 2 反向阻断峰值电压vrrm在控制极开路时 允许重复加在晶闸管上的反向峰值电压 称为反向阻断峰值电压 vfrm和vrrm在数值上一般相近 统称为晶闸管的阻断峰值电压 通常把其中较小的那个数值作为该型号器件上的额定电压值 用vn表示 由于瞬时过电压也会使晶闸管损坏 因此晶闸管的额定电压vn应选为正常工作峰值电压的1 5 2倍 以确保安全 例如 如果用市电220v向一个晶闸管供电 则应选用标称额定电压vn值为468 625v的晶闸管为宜 17 3 额定正向平均电流if在规定的标准散热条件和环境温度 40 c 下 晶闸管的阳极和阴极间允许连续通过的工频正弦半波电流的平均值 称为额定正向平均电流 由于晶闸管的过载能力小 选用晶闸管的额定正向平均电流时 至少应大于正常工作平均电流的1 5 2倍 以留有一定的余地 4 维持电流ih在室温下 控制极开路时 维持晶闸管继续导通所必须的最小电流 称为维持电流 当正向电流小于ih值时 晶闸管就自行关断 ih值一般为几十至一百多毫安 5 控制极触发电压vg 触发电流ig在室温下 阳极加正向电压为直流6v时 使晶闸管由阻断变为导通所需要的最小控制极电压和电流 称为控制极触发电压和触发电流 vg一般为3 5 5v ig约为几十至几百毫安 实际应用时 加到控制极的触发电压和电流应比额定值稍微大点 以保证可靠触发 18 19 1 双向晶闸管 特点 相当于两个晶闸管反向并联 两者共用一个控制极 符号 应用 灯光的控制 温度的调整 20 2 快速晶闸管 可以在400hz以上频率工作的晶闸管 视电流容量大小 其开通时间为4 8微秒 关断时间为10 60微秒 主要用于较高频率的整流 逆变和变频电路 如激光电源 电脉冲加工电源的电路中 21 2 门极可关断晶闸管 但可以通过在门极施加负脉冲使其关断 因而属于全控型器件 它能弥补普通晶阐管一旦导通后 门极失去控制作用的不足 能很方便地控制通和断应用 做无触点开关 22 门极可关断晶闸管 gate turn offthyristor gto 也是晶闸管 thyristor 的一种派生器件 但可以通过在门极施加负脉冲使其关断 因而属于全控型器件 它和普通晶闸管一样 也是pnpn四层结构 外部引出三个极 阳极 阴极和门极 工作条件同普通晶闸管 其主要用于兆瓦级以上的大功率场合 23 万用表测试晶闸管1 晶闸管极性的判断对晶闸管的电极有的可从外形封装加以判断 如外壳就是阳极 阴极引线比门极引线长 从外形无法判断时 就可以用万用表判断 24 将万用表拨至r 1或r 100档 分别测量各引脚间的正反向电阻 如测得某两引脚之间的电阻较大 约80k