续晶闸管最新课件

1、续晶闸管最新课件 晶闸管（第五章补充内容）晶闸管（第五章补充内容） 晶闸管（晶闸管（ThyristorThyristor）：晶体闸流管，可控硅整流）：晶体闸流管，可控硅整流 器（器（S Silicon ilicon C Controlled ontrolled R RectifierSCRectifierSCR） 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 19581958 开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代，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。使半导体器件的应用由弱电领域扩展

2、到强电领域。 2020世纪世纪8080年代以来，开始被全控型器件取代年代以来，开始被全控型器件取代 续晶闸管最新课件 一、晶闸管的基本结构一、晶闸管的基本结构 晶闸管的外形及符号晶闸管的外形及符号 续晶闸管最新课件 N N 型型 半半 导导 体体 - - - - - - - - - - - - - P P 型型 半半 导导 体体 - - - - - - - - - + + + + + + - PNPN 结结 ( (耗耗 尽尽 层）层） - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - + - + + + + + - - + + +

3、+ + - - - - - 续晶闸管最新课件 P1P1 P2P2 N1N1 N2N2 续晶闸管最新课件 P1 P2 N1 N2 K G A K A T2 T1 _ P2 N1 N2 IG IA P1 N1 P2 IK G P1 P2 N1 N2 N1 P2 A G K 续晶闸管最新课件 T T1 1 T T2 2 三、三、 工作原理工作原理 G2B ii 1BG2 2 C iii 在极短时间内使两在极短时间内使两 个三极管均饱和导通，个三极管均饱和导通， 此过程称触发导通。此过程称触发导通。 21 1 CC ii 2BG21 ii E EG G E EA A + + _ _ R R G i 2

4、B i G21 i G2i 续晶闸管最新课件 G GE EA A + + _ _ R R T T1 1 T T2 2 G i 2B i G i 21 G i 2 E EG G G2B ii 1BG2 2 C iii 21 1 CC ii 2BG21 ii 续晶闸管最新课件 晶闸管导通的条件晶闸管导通的条件 晶闸管正常导通的条件：晶闸管正常导通的条件： 1 1）晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压，）晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压，U UAK AK0 0 2 2）晶闸管门极和阴极之间必须施加适当的正向脉冲电压）晶闸管门极和阴极之间必须施加适当的正向脉冲电压 和电流，和电流， U UGK G

5、K0 0 . . 维持晶闸管导通的条件：维持晶闸管导通的条件： 保持流过晶闸管的阳极电流在其维持电流以上保持流过晶闸管的阳极电流在其维持电流以上 续晶闸管最新课件 晶闸管关断的条件晶闸管关断的条件 晶闸管的关断晶闸管的关断 只需将流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下，可采用：只需将流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下，可采用： 阳极电压反向阳极电压反向 减小阳极电压减小阳极电压 增大回路阻抗增大回路阻抗 续晶闸管最新课件 U URRM RRM U UFRM FRM I IG2 G2 I IG1 G1 I IG0 G0 U UBR BR I IF F U UBO BO I IH H o oU U

6、 I I I IG0 G0 I IG1 G1 I IG2 G2 正向平均电流正向平均电流 )(曲线UfI 续晶闸管最新课件 正向特性正向特性 I IG G=0=0时，器件两端施加正时，器件两端施加正 向电压，只有很小的正向向电压，只有很小的正向 漏电流，正向阻断状态。漏电流，正向阻断状态。 正向电压超过正向转折电正向电压超过正向转折电 压压U Ubo bo， ，则漏电流急剧增大，则漏电流急剧增大， 器件开通。器件开通。 随着门极电流幅值的增大，随着门极电流幅值的增大， 正向转折电压降低。正向转折电压降低。 晶闸管本身的压降很小，晶闸管本身的压降很小， 在在1 1V V左右。左右。 正向 导通

7、雪崩 击穿 O+UA - UA -IA IA IH IG2IG1IG=0 Ubo UDSM UDRM URRMURSM 晶闸管的伏安特性晶闸管的伏安特性( (I IG2 G2 I IG1G1 I IG G) ) 续晶闸管最新课件 晶闸管的伏安特性晶闸管的伏安特性 正向 导通 雪崩 击穿 O+UA - UA -IA IA IH IG2IG1IG=0 Ubo UDSM UDRM URRMURSM 2)2) 反向特性反向特性 施加反向电压时，伏安特施加反向电压时，伏安特 性类似二极管的反向特性。性类似二极管的反向特性。 反向阻断状态时，只有极反向阻断状态时，只有极 小的反相漏电流流过。小的反相漏电流

8、流过。 当反向电压达到反向击穿当反向电压达到反向击穿 电压后，可能导致晶闸管电压后，可能导致晶闸管 发热损坏。发热损坏。 续晶闸管最新课件 五五. . 动特性动特性 100% 90% 10% uAK t t O 0 tdtr trrtgr U RRM IRM iA 晶闸管的开通和关断过程波形晶闸管的开通和关断过程波形 续晶闸管最新课件 1) 1) 开通过程开通过程 延迟时间延迟时间t td d (0.5-1.5 (0.5-1.5 s)s) 上升时间上升时间t tr r (0.5-3 (0.5-3 s)s) 开通时间开通时间t tgt gt以上两者之 以上两者之 和，和，t tgt gt= =t

9、 td d+ + t tr r 100% 90% 10% uAK t t O 0 tdtr trrtgr URRM IRM iA 晶闸管的开通和关断过程波形晶闸管的开通和关断过程波形 2) 2) 关断过程关断过程 反向阻断恢复时间反向阻断恢复时间t trr rr 正向阻断恢复时间正向阻断恢复时间t tgr gr 关断时间关断时间t tq q以上两者之以上两者之 和和t tq q= =t trr rr+ +t tgrgr 普通晶闸管的关断时间普通晶闸管的关断时间 约几百微秒。约几百微秒。 续晶闸管最新课件 六、主要参数六、主要参数 U UFRM FRM: :正向重复峰值电压（晶闸管耐压值）正向重

10、复峰值电压（晶闸管耐压值） 晶闸管控制极开路且正向阻断情况下晶闸管控制极开路且正向阻断情况下, ,允许重允许重 复加在晶闸管两端的正向峰值电压。复加在晶闸管两端的正向峰值电压。 一般取一般取U UFRM FRM = 80% = 80% U UB0 B0 。 。 普通晶闸管普通晶闸管 U UFRM FRM 为 为100V- 3000V100V- 3000V 反向重复峰值电压反向重复峰值电压 控制极开路时控制极开路时, ,允许重复作用在晶闸管元允许重复作用在晶闸管元 件上的反向峰值电压。件上的反向峰值电压。 一般取一般取 U URRM RRM = 80% = 80% U UBR BR 普通晶闸管普

11、通晶闸管 U URRM RRM为 为100V-3000V100V-3000V U URRM RRM： ： 续晶闸管最新课件 )(sin 2 1 m 0 mF I ttdII 额定正向平均电流额定正向平均电流 环境温度为环境温度为4040 C C及标准散热条件下，晶闸管及标准散热条件下，晶闸管 处于全导通时可以连续通过的工频正弦半波处于全导通时可以连续通过的工频正弦半波 电流的平均值。电流的平均值。 I IF F： I IF F t t 2 2 i 如果正弦半波电流的最大值为如果正弦半波电流的最大值为I Im m, ,则则 普通晶闸管普通晶闸管I IF F为为1A 1000A1A 1000A。

12、续晶闸管最新课件 U UF F: : 通态平均电压（管压降）通态平均电压（管压降） 在规定的条件下，通过正弦半波平均电流时，在规定的条件下，通过正弦半波平均电流时， 晶闸管阳、阴极间的电压平均值。晶闸管阳、阴极间的电压平均值。 一般为一般为1V1V左右。左右。 I IH H: : 维持电流维持电流 在规定的环境和控制极断路时，晶闸管维持导在规定的环境和控制极断路时，晶闸管维持导 通状态所必须的最小电流。通状态所必须的最小电流。 一般一般I IH H为几十为几十 一百多毫安。 一百多毫安。 U UG G、I IG G：控制极触发电压和电流控制极触发电压和电流 室温下，阳极电压为直流室温下，阳极电压为直流6V6V时，使晶闸管完时，使晶闸管完 全导通所必须的最小控制极直流电压、电流全导通所必须的最小控制极直流电压、电流 。 一般一般U UG G为为1 1到到5V5V，I IG G为几十到几百毫安。为几十到几百毫安。 续晶闸管最新课件 动态参数动态参数 除开通时间除开通时间t tgt gt和关断时间 和关断时间t tq q外，还有：外，还有： 断态电压临界上升率断态电压临界上升率d du u/ /d dt t 指在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通指在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通 态转换的外加电压最大上升率。态转换的外加电压最大上升