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10.1第一节 晶闸管 (2)

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晶闸管结构及其符号优秀课件

晶闸管结构及其符号优秀课件

(1) 通态平均电流IT(AV)
通态平均电流IT(AV)简称正向电流，指在标准散热条件和 规定环境温度下(不超过40oC)，允许通过工频(50Hz)正 弦半波电流在一个周期内的最大平均值。
(2) 维持电流IH
维持电流IH，指在规定的环境温度和控制极断路的情况 下，维持晶闸管继续导通时需要的最小阳极电流。
晶闸管结构及其符号优秀课件
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综上所述，可得如下结论：
① 晶闸管与硅整流二极管相似，都具有反向 阻断能力，但晶闸管还具有正向阻断能力，即 晶闸管正向导通必须具有一定的条件：阳极加 正向电压，控制作用。要使 晶闸管重新关断，必须做到以下两点之一：一是将阳 极电流减小到小于维持电流IH；二是将阳极电压减小 到零或使之反向。
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。
(3) 额定电压UD
通常把UDRM 和URRM中较小的一个值称作晶闸管的额定电压。
晶闸管结构及其符号优秀课件
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(4) 通态平均电压UT(AV)
习惯上称为导通时的管压降。这个电压当然越小越好， 一般为0.4V~1.2V。
2. 电流参数
晶闸管结构及其符号优秀课件
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设在阳极和阴极之间接上电源UA，在控制极和 阴极之间接入电源UG，
图10.3 晶闸管工作原理
晶闸管结构及其符号优秀课件
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(1) 晶闸管加阳极负电压-UA时，晶闸管处于反向阻断状态 。
(2) 晶闸管加阳极正电压UA，控制极不加电压时，晶闸管 处于正向阻断状态。
(3) 晶闸管加阳极正电压+UA，同时也加控制极正电压+UG， 晶闸管导通。 (4) 要使导通的晶闸管截止，必须将阳极电压降至零或为负， 使晶闸管阳极电流降至维持电流IH以下。

晶闸管的结构和工作原理课件

晶闸管的结构和工作原理课件

晶闸管的导通实验二
实验 顺序
实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua
门极电压 Ua
பைடு நூலகம்
实验后灯 的情况
1
正向
反向
暗
结论
2
正向
零
晶闸管同时在正向阳极电压与正向门
暗
极电压作用下才能导通。
3
正向
正向
亮
电力电子技术
晶闸管的结构和工作原理课件
晶闸管导通后的实验（原来灯亮）
实验 顺序
实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua
门极电压 Ua
晶闸管的导通关断条件
实 验 电 路 图
电力电子技术
晶闸管的结构和工作原理课件
点击进入仿真
晶闸管的导通实验一
实验 顺序
实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua
门极电压 Ua
实验后灯 的情况
1
反向
反向
暗
结论
2
反向
零
晶闸管在反向阳极电压作用下，不论
暗
门极为何种电压，它都处于关断状态。
3
反向
正向
暗
电力电子技术
晶闸管的结构和工作原理课件
K
晶闸管的结构和工作原理课件
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。
实验后灯 的情况
1
正向
反向

机电传动控制课后习题答案

机电传动控制课后习题答案

10.1晶闸管的导通条件是什么？导通后流过晶闸管的电流决定于什么？晶闸管由导通转变为阻断的条件是什么？阻断后它所承受的电压决定于什么？晶闸管的导通条件是:(1) 晶闸管的阳极和阴极之间加正向电压。

（2）晶闸管的阳极和控制极通时加正相电压市晶闸管才能导通.导通后流过晶闸管的电流决定于(电压不变时)限流电阻(使用时由负载)决定.晶闸管由导通转变为阻断的条件是当减少阳极电压或增加负载电阻时,阳极电流随之减少,当阳极电流小于维持电流时,晶闸管便从导通状态转化维阻断状态.阻断后它所承受的电压决定于阳极和阴极的反向转折电压.10.2晶闸管能否和晶体管一样构成放大器？为什么？晶闸管不能和晶体管一样构成放大器,因为晶闸管只是控制导通的元件,晶闸管的放大效应是在中间的PN节上.整个晶闸管不会有放大作用.10.3试画出题10.3图中负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。

10.4 如题4如题10.4图所示，试问：①在开关S闭合前灯泡亮不亮？为什么？②在开关S闭合后灯泡亮不亮？为什么？③再把开关S断开后灯泡亮不亮？为什么？①在开关S闭合前灯泡不亮,因为晶闸管没有导通.②在开关S闭合后灯泡亮,因为晶闸管得控制极接正电,导通.③再把开关S断开后灯泡亮,因为晶闸管导通后控制极就不起作用了.10.5如题10.5图所示，若在t1时刻合上开关S，在t2时刻断开S，试画出负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。

10.6晶闸管的主要参数有哪些？晶闸管的主要参数有①断态重复峰值电压U DRE:在控制极断路何竟闸管正向阻断的条件下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压,其数值规定比正向转折电压小100V.①反向重复峰值电压U RRM:在控制极断路时,可以重复加在晶闸官元件上的反向峰值电压.②额定通态平均电流(额定正向平均电流)I T.③维持电流I H:在规定的环境温度和控制极断路时,维持元件导通的最小电流.10.7如何用万用表粗测晶闸管的好坏？良好的晶闸管,其阳极A与阴极K之间应为高阻态.所以,当万用表测试A-K间的电阻时,无论电表如何接都会为高阻态,而G-K间的逆向电阻比顺向电阻大.表明晶闸管性能良好. 10.8晶闸管的控制角和导通角是何含义？晶闸管的控制角是晶闸官元件承受正向电压起始到触发脉冲的作用点之间的点角度.导通角是晶闸管在一周期时间内导通得电角度.10.9有一单相半波可控整流电路，其交流电源电压U2=220V ,负载电阻R L=10 Ω,试求输出电压平均值U d的调节范围,当α=π/3，输出电压平均值U d和电流平均值I d 为多少？并选晶闸管.U d=1/2π∫απ√2sinwtd(wt)=0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220(1+1)/2=99V输出电压平均值U d的调节范围0-99V当α=π/3时U d= 0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220*（1+0.866）/2=92.4V输出电压平均值U d=92.4V电流平均值I d= U d/R L=92.4/10=9.24A10.10续流二极管有何作用？为什么？若不注意把它的极性接反了会产生什么后果？续流二极管作用是提高电感负载时的单相半波电路整流输出的平均电压。

第一章-晶闸管

第一章-晶闸管

URSMURRM UA
雪崩 击穿
IA 正向 导通
IH
IG2 IG1 IG=0
O
UDRM Ubo +UA
UDSM
-IA
晶闸管的伏安特性
IG2>IG1>IG
第二节 晶闸管的特性和主要参数
一、晶闸管的伏安特性
IA 正向 导通
（1）正向伏安特性：
Ig=0时： UBO---正向转折电压
URSMURRM -
UA
G KK
A A G
A
P1
N1
J1
G
P2 N2
J2 J3
K b)
图1-6 晶闸管的外形、结构和电气图形符号
a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
K G
A c)
晶闸管开关实验
实验说明（P7） 实验页面链接:
二．晶闸管导通关断条件
结论：
1 导通条件：UAK>0 AND UGK>0 (iG >0适当 值)
波形系数波形系数kkff有效值有效值平均值平均值如果额定电流为如果额定电流为100a100a的晶闸管的晶闸管其允许通过的电流有效值为其允许通过的电流有效值为157157100100157a157a在实际电路中流过晶闸管的波形可能是任意的非正弦半波波形对于这些波形应根据电流有效值相等即发热相同的原则折合成等效的正弦半波电流平均值去选择晶闸管额定值由于晶闸管元件的热容量小过载能力低故在实际选用时一般取152倍的安全裕量p13流经晶闸管的电流波形如图所示试计算该电流波形的平均值有效值及波形系数
的额定电压
选用时，一般取额 定电压为正常工作 时晶闸管所承受峰 值电压2~3倍
晶闸管－－－电流参数！

晶闸管介绍

晶闸管介绍

晶闸管1.晶闸管概念 (2)2.晶闸管工作原理 (2)3.晶闸管特性 (3)4.晶闸管参数 (4)5.双向可控硅象限 (6)6.双向可控硅应用 (7)7.DIAC (9)8.SIDAC (10)1.晶闸管概念可控硅(Silicon Controlled Rectifier) 简称SCR，是一种大功率电器元件，也称晶闸管。

可实现用小功率控件控制大功率设备。

可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种。

双向可控硅也叫三端双向可控硅，简称TRIAC。

双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接，这种可控硅具有双向导通功能。

其通断状态由控制极G决定。

在控制极G上加正脉冲(或负脉冲)可使其正向(或反向)导通。

晶闸管的开关时间较长，允许的电流上升率较小，因此工作频率受到限制。

当在较高频率工作时，因开关损耗随频率升高而增加，导致器件发热。

它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N 型半导体引出的电极叫阴极K。

单向可控硅（SCR）：1）单向可控硅承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，单向可控硅都处于反向阻断状态。

2）单向可控硅承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下单向可控硅才导通。

这时单向可控硅处于正向导通状态。

3）单向可控硅在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，单向可控硅保持导通，即单向可控硅导通后，门极失去作用。

门极只起触发作用。

4）单向可控硅在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零（维持电流以下）时，单向可控硅自动关断。

双向可控硅（TRIAC）：2.晶闸管工作原理通过等效电路分析:若T2管的基极电流为i B2，则集电极电流为β2i B2；进一步有i B1=i C2=β2i B2，从而i C1=β1i B1=β1β2i B2，又由于i B2=i C1，再一次进行上述放大过程，形成正反馈。

晶闸管课件PPT中学小学

晶闸管课件PPT中学小学
以连续通过的工频正弦半波电流在一个周期内的平均值。它也
叫通态平均电流，简称正向电流。在选择晶闸管时，其通态平 均电流IF应为安装处实际通过的最大平均电流的1.5～2倍。 （2）维持电流IH。在规定环境温度下，控制极断开后，维持晶 闸管继续导通的最小电流称为维持电流IH，当正向电流小于IH 时，晶闸管自行关断。
15
例 10.1 有一纯电阻负载，需要电压 Uo 0 ~ 180 V、电流 I o 0 ~ 6 A 的可调
直流 电 源。 现采 用 单相 半 控桥 式整 流 电路 ， 设晶 闸管 导 通角 180 （ 控制角
0）时， Uo 180 V， I o 6 A。试求：
（1）交流电压 u2 的有效值；
1
arccos
2 120 0.9 220
1 77.75
晶闸管的导通角为：
180 上1课8可0用 77.75 102.25
17
10.2.2 单结晶体管触发电路
对触发电路的要求：
（1）触发时能提供足够的触发脉冲电压和电流。一般要在触
发电路接到晶闸管控制极时，输出脉冲的幅度为4～10V。
IA /mA
向阻断，对应特性曲线的0A
C
段。此时晶闸管阳极和阴极
正向特性
之间呈现很大的正向电阻，
IG 增大 IG =0
只有很小的正向漏电流。当 UBR UBRM UAK增加到正向转折电压UBO
IH B 0
A UFRM UBO UAK/V
时，PN结J2被击穿，漏电流
反向特性
突然增大，从A点迅速经B点
跳到C点，晶闸管转入导通
近或大于150°。
（6）触发电路必须与主电路同步，否则输出电压的波形为非
周期性，造成输出电压平均值不稳定。

《电工电子技术》课件——晶闸管


电流 参数
维持电流 IH
晶闸管被触发导通以后，在室温和门极开路条件下，减小阳极电流，使晶闸 管维持通态所必需的最小阳极电流。
擎住电流 IL
晶闸管一经触发导通就去掉触发信号，使晶闸管保持导通所需要的最小阳极 电流。
总结
晶闸管的工作原理 晶闸管的特性 晶闸管的参数
iA
IH
UBR
0
反向 击穿
正向 导通
Ig2>Ig1>0
Ig2 Ig1
阻断 状态
Ig=0
uAK UBO
图3 晶闸管的伏安特性
晶闸管稳态特性——伏安特性
1
当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极是否加上触发信号，晶闸管
总是处于反向阻断状态，只流过很小的反向漏电流。
2
反向电压增加，反向漏电流也逐渐增大。
3
反向电压增加到反向转折电压UBR时，晶闸管反向击穿，反向漏电流
晶闸管广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种大功 率电能转换场合。
晶闸管的基本结构
电气符号
GK
N2 P2 N2 N1 P1
钼片 硅片 钼片
A
内部管芯结构
四层半导体结构
图1 晶闸管的内部管芯结构图与电气符号
晶闸管工作原理
(a)双晶体管模型
图2 晶闸管双晶体模型与等效电路
晶闸管工作原理
A
Ig2>Ig1>0
Ig2 Ig1
阻断 状态
Ig=0
uAK UBO
图3 晶闸管的伏安特性
晶闸管稳态特性—的增大，正向转折电 压下降，导通后管压降很小，IA 的大小取 决于外加电压和负载。
➢ 减小阳极电压 uAK ， IA也不断减小，直 到小于维持电流 IH 后，晶闸管会关断。

电工学课件-晶闸管


Uo RL
0.45 U 1 cos
RL 2
0（ 180），Uo 0.45U 180（ 0），Uo 0
晶閘管全導通 晶閘管全阻斷
單相半控橋式整流電路
1. 電路結構
2. 工作原理 (1)電壓u 為正半周時
T1和D2承受正向電壓。 T1控制極加觸發電壓, 則T1和D2導通，電流的 通路為
接通電源U, 電容C經電阻R充電。電容電壓uC逐漸升高。
當uC UP(峰值電壓)時,單結管導
通,電容C放電,R1上得到一脈衝
電壓。
uC
Up
R
100k
E
R2
300
+
U
ug
Uv
t
Up-UD
+
0.
C 47F
_uC
R1
50
+
_uG
_
(a)
t
電容放電至 uC Uv（穀點電壓）時，單結管重新關斷， 使uG0。
B2
E B1
單結晶體管有三個極，外型類似普通小功率三極管
單結晶體管振盪電路
R
R2
300
100k
+
E
U
+
_ +
C _ uC
0. 47F
R1
u_ G
50
單結晶體管振盪電路 利用單結管的負阻特 性及RC電路的充放電 特性組成頻率可調的 振盪電路。
R1，R2 為外接電阻
C 為外接電容
工作原理
設通電前uC=0。
io
T2 RL
++uo
–
D2 –
3. 工作波形
u
O
2
t

晶闸管介绍及应用

图1—5 晶闸管的伏安特性
二、 门极伏安特性 如图1—6所示，晶闸管的门极伏安特性是指门极与阴极之间J3结的伏安特性，同一电流系 列的晶闸管，其门极伏安特性分散性很大,并非一条曲线，而是极限高阻门极伏安特性和极限 低阻门极伏安特性之间的一个区域，又称门极伏安特性区域。触发电路提供的触发电压、触 发电流和触发功率都应限制在门极伏安特性曲线中的可靠触发区域内。
式中 α 1、α 2 是V1、V2晶体管的电流放大倍数，I co 是晶闸管的漏电流。
1）Ig=0，由于α 1、α 2都很小，α 1+α 2≈0， 则I a= I co，只有漏电流，晶闸管阻断。
2）Ig>0，α 1、α 2增大，α 1+α 2≈1， 则I a≈∞，形成电流正反馈，晶闸管导通。
晶闸管导通的正反馈过程为：
1
I d=
2
2
0 3 I md t
= Im 3
I =
1 2
2 0
3 I m 2d t
= Im 3
波形系数
I
Kf =
Id
允许电流平均值
Id = 1.57I TAV Kf
1 .57
Id = 1.57I TAV =100A 1.57
Id = 1.57I TAV =70.7A
2.22
2.22
100A器件只能当70A使用
Id = 1.57I TAV =141.4A
1.11
1.11
100A器件可当141.4A使用
Id = 1.57I TAV =90.7A
1.73
1.73
100A器件可当90.7A使用
输出波形的面积增加到原来的2倍，平均值增加到原来的2倍，有效值增加到原来的 2

晶闸管的工作特性PPT资料优选版

（只要具备其中一个条件就可使导通的晶闸管关断）
晶闸管的工作特性
小结：
（1）晶闸管一旦触发导通，就能维持导通状态，门极失 去控制作用。要使导通的晶闸管关断，必须减小阳极电流
到维持电流IH以下。
（2）晶阐管具有“可控”的单向导电特性，所以晶闸 管又称单向可控硅。 “可控”有两层含义：一是晶闸管的导通
是受门极控制的；二是导通的晶闸管关断 是受阳极与阴极间电压控制的。
晶闸管导通的条件：
（1）阳极与阴极间加正向电压 （2）门极与阴极间加正向电压，这个电压称为触发电压。
（以上两个条件，必须同时满足，晶闸管才能导通）
导通后的晶闸管关断的条件：
（1）降低阳极与阴极间的电压，使通过晶闸管的电流小于维持电流IH （2）阳极与阴极间的电压减小为零 （3）将阳极与阴极间加反向电压
晶闸管的工作特性
（以上两个条件，必须同时满足，晶闸管才能导通）
（1）阳极与阴极间加正向电压 （2）门极与阴极间加正向电压，这个电压称为触发电压。
晶闸管的阳极与阴极之间加正
向电压,控制极与阴极加正向电压, 晶闸管的阳极与阴极之间加反向电压,控制极与阴极加反向电压,开关S闭合,观察灯泡是否发光。
晶闸管的阳极与阴极之间加正向电压,控制极与阴极加正向电压开关S闭合,观察灯泡是否发光。
晶闸管的向电压,控制极与阴极接反向 电压,开关S闭合，观察灯泡是否 发光。
晶闸管的工作特性
导通后的晶闸管关断的条件： “可控”有两层含义：一是晶闸管的导通是受门极控制的； （以上两个条件，必须同时满足，晶闸管才能导通）
晶闸管的阳极与阴极之间加正 （以上两个条件，必须同时满足，晶闸管才能导通）
晶闸管的阳极与阴极之间加正向电压,控制极与阴极加正向电压开关S闭合,观察灯泡是否发光。 （1）阳极与阴极间加正向电压 晶闸管的阳极与阴极之间加正向电压,控制极与阴极加正向电压,开关S闭合后又断开，观察灯泡是否发光。
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电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。
2014-9-3
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
10.1
晶闸管(SCR)
（Silicon Controlled Rectifier） 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。 优点： 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）。
IH O
IG 2
IG 1
IG=0
A
UD RM Ub o +UA UD SM
雪崩 击穿
-IA
2014-9-3
鄂尔多斯煤炭技工学校
28
第十章
四.晶闸管型号及主要参数
K P
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) 普通型 （晶闸管类型） P--普通晶闸管 S --双向晶闸管 晶闸管 如KP5-7表示额定正向平均电流为5A,额定电压为700V。
数控机床
冶金工业
电解铝
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
2）交通运输
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
3）电力系统
柔性交流输电FACTS
高压直流装置HVDC
鄂尔多斯煤炭技工学校
SVC
第十章
4）电子装置用电源
电子装置
程控交换机
微型计算机
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
5）家用电器
鄂尔多斯煤炭技工学校
绪－9
第十章
6）其他
第十章
第10章 电力电子技术

了解电力电子技术的特点及发展方向； 掌握晶闸管的基本工作原理、特性和主要参数的含义; 掌握单相可控整流电路的工作原理、波形画法及各电量的 估算; 了解单结晶体管的结构及特点，理解其工作原理。

2014-9-3
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
什么是电力电子技术？
电子技术
第十章
二、 工作原理
A
形成正反馈过程
β 1β 2 iG
T1 R
iG
G
iB 2
β 2 iG
+ T2 EA _
iC 2 2 iG iB1 i C 1 β 1 iC 2 1 2 iG iB 2
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。
i B 2 iG
EG K EA > 0、EG > 0
i B 2 iG
K EA > 0、EG > 0
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
二、 工作原理
1.晶闸管的导通条件
实验一
1 K A E S G L 2
灯L不亮。 ①开关S断开： ②S与1闭合： 门极电位高于阴极电 位，门极承受正压灯L 不亮。 ③S与2闭合： 门极承受反压，灯 L 不亮 。
-
+
结论：阳极反压，晶闸管不导通 。 若晶闸管的阳极电位低于阴极电位，无论门极电位是否高于阴极，晶 闸管均不导通。
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
1.晶闸管的导通条件
实验二 ①开关S断开： 灯L不亮。
1 K A E S G L 2
②S与1闭合：
门极电位高于阴极电 位，门极承受正压， 灯L亮。 门极承受反压，灯 L 不亮 。
+
-
③S与2闭合：
结论：阳极和门极同时承受正压时，晶闸管导通 。 当晶闸管的阳极电位高于阴极电位，且仅在门极电位高于 阴极时，晶闸管导通。
IA 正向 导通
URS M URRM -UA
IH O
IG 2
IG 1
IG=0
UD RM Ub o +UA UD SM
雪崩 击穿
-IA
2014-9-3
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
(7) 通态平均电流IT(AV） 在环境温度为 +40℃和规定的散热冷却条件下，晶闸 管在导通角不小于 170° 电阻性负载的单相、工频正弦半波 导电，结温稳定在额定值 125°时，所允许通过的最大电流 平均值。
鄂尔多斯煤炭技工学校
第十章
〔简单描述〕晶闸管 SCR相当于一个半可控的、可开不可关 的单向开关。
图 晶闸管的工作条件的试验电路
鄂尔多斯煤炭技工学校
2014-9-3
第十章
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。
信息电子技术 模拟电子技术 电力电子技术
电力电子技术——使用电力电子
器件对电能进行变换和控制的技 术，即应用于电力领域的电子技
数字电子技术
术。
弱电
电力半导体器件 强电
信息电子技术——信息处理 电力电子技术——电力变换 电子技术一般即指信息
目前电力电子器件均用半导体制 成，故也称电力半导体器件。 电力电子技术变换的“电力”， 可大到数百MW甚至GW，也可 小到数W甚至mW级。
IA 正向 导通
URS M URRM -UA
IH O
IG 2
IG 1
IG=0
UD RM Ub o +UA UD SM
雪崩 击穿
-IA
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第十章
(3) 反向不重复峰值电压URSM
IA
门极开路，晶闸 管承受反向电压时， 对应于反向伏安特 性曲线急剧转折处 的反向峰值电压值 URSM 。
电子技术，广义而言，也包
括电力电子技术。
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第十章
电力变换四大类 交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流
表1 电力变换的种类
输入 交流
输出
直流 整流
交流 交流电力控制 变频、变相、调压
直流
直流斩波
逆变
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第十章
电力电子技术的应用
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第十章
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第十章
三. 晶闸管伏安特性
IF
( I f (U )曲线)
I
+ _
IG2 > IG1 > IG0 IG2 IG1 IG0
正向平均电流
维持电流
UBR URRM
IH o U
UDRM UBO
U
反向转折电压
_ +
反向特性
正向转折电压
IA 正向 导通
URS M URRM -UA
IH O
IG 2
IG 1
IG=0
UD RM Ub o +UA UD SM
雪崩 击穿
-IA
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第十章
(6)通态峰值电压UTM
规定为额定电流 时的管子导通的管 压降峰值。 一般为1.5~2.5V， 且随阳极电流的增 加而略为增加。 额定电流时的通 态平均电压降一般 为1V左右。
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第十章
10.1

晶闸管(SCR)
一、晶闸管的结构和特号
A P N G G K K P N
1 1 2 2
J1
J2 J3
K
A A G b)
3个PN结的四层三端元件
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第十章
10.1
一. 结构
晶闸管(SCR)
A 阳极
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。 A
P1
四 层 半 导 体
三 个
PN
N1
P2 N2
(c) 结构
结
GG 控制极
G K
(a) 外形
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(b) 符号
K 阴极
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第十章
常用晶闸管的结构
螺栓型晶闸管
晶闸管模块
平板型晶闸管外形及结构
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第十章
螺栓形晶闸管
阳极
阴极
控制极 辅助阴极
-IA
它是一个不能重复，且每次持续时间不大于10ms的断态最 大脉冲电压。 UDSM值应小于转折电压Ub0。
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第十章
(2) 断态重复峰值电压UDRM 晶闸管在门极开 路而结温为额定值时 ，允许重复加于晶闸 管上的正向断态最大 脉冲电压。 每 秒 50 次 每 次 持 续 时 间 不 大 于 10ms ， 规 定 UDRM 为 UDSM 的90%。

0
I m sin td( t)
Im

正弦半波电流有效值为：
1 I 2


0
Im (Im sin t) d(t) 2
2
有效值与通态平均电流比值为：
I IT(AV)

2
1.57
则有效值为：
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I 1.57IT(AV)
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第十章
根据有效值相等原则来计算晶闸管的额定电流。 若电路中实际流过晶闸管的电流有效值为I，平均值Id， 定义 波形系数： 则