晶匣管（课堂PPT）

1、.1晶匣管晶匣管v晶闸管是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极（A），阴极（K）和控制极（G）; 晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。v晶闸管是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。.2一、晶匣管的结构一、晶匣管的结构 P1P2N1N2.3P1P2N1N2K GAKA T2T1_P2N1N2IGIAP1N1P2IKGPPNNNPAGK.4 二、晶

2、闸管的命名法晶闸管的命名法目前我国生产的晶匣管型号有两种表示方法，即3CT系列和KP系列。.5额定电压额定电压, ,用百位或千位数表示用百位或千位数表示取取UFRM或或URRM较小者较小者额定正向平均电流额定正向平均电流( (IF) 晶闸管晶闸管K P普通型普通型如如KP5-7表示表示额定正向平均电流为额定正向平均电流为5A, ,额定电压为额定电压为700V。.6例例:KP200-8B 表示额定电流表示额定电流200A 额定电压额定电压800V 管压降管压降0.4v0.5v 普通晶闸管普通晶闸管.7 三、晶闸管的分类晶闸管的分类v晶闸管有多种分类方法。晶闸管按关断、导通及控制方式，可以分为单向

3、晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断（可关断）晶闸管（GTO）、BTG晶闸管、温控晶闸管、快速晶闸管、逆导晶闸管以及光控晶闸管等多种；按引脚极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管；按封装形式可分为金属封装晶闸管、塑料晶闸管和陶瓷封装晶闸管。 .8四、晶匣管的外形四、晶匣管的外形.9.10.11为了更清楚的说明工作原理，晶闸管可以看作是两个三极管PNP（V1）管和NPN（V2）管组合而成。电路模型如图10.2所示。 图10.2 晶闸管电路模型 六、晶匣管的工作原理六、晶匣管的工作原理.12设在阳极和阴极之间接上电源设在阳极和阴极之间接上电源UA，在控制极，在控制极和阴极之间接入电源和阴

4、极之间接入电源UG，如图，如图10.3所示。所示。图10.3 晶闸管工作原理 .13 (1) 晶闸管加阳极负电压晶闸管加阳极负电压-UA时，晶闸管处于反向时，晶闸管处于反向阻断状态阻断状态 。(2) 晶闸管加阳极正电压晶闸管加阳极正电压UA，控制极不加电压时，控制极不加电压时，晶闸管处于正向阻断状态。晶闸管处于正向阻断状态。(3) 晶闸管加阳极正电压晶闸管加阳极正电压+UA，同时也加控制极，同时也加控制极正电压正电压+UG，晶闸管导通。晶闸管导通。(4) 要使导通的晶闸管截止，必须将阳极电压降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至零或为负，使晶闸管阳极

5、电流降至维持电流IH以下。以下。.14七、晶匣管的类型七、晶匣管的类型v（1）.单向晶闸管v单向晶闸管是一种由PNPN四层半导体材料构成的三端半导体器件，三个引出电极分别是阳极A、阴极K和控制极G（又称门极或触发极）。单向晶闸管的阳极与阴极之间具有单向导电的性能。.15v单向晶闸管导通必须具备两个条件：阳极A和阴极K之间加上正向电压；控制极G和阴极K之间必须加上一定大小的正向触发电压。 .16v（2）.双向晶闸管v双向晶闸管是在单向晶闸管的基础上研制出的一种新型半导体器件。双向晶闸管由NPNPN五层半导体材料构成的三端半导体器件，三个电极分别是主电极T1、主电极T2和控制极G。双向晶闸管的阳极

6、与阴极之间具有双向导电的性能，其内部电路可以等效为由两只单向晶闸管反向并联组成的复合管。 .17v双向晶闸管可以双向导通，通常情况下，双向晶闸管的触发方式有四种：.18v（3）.可关断晶闸管v 单、双向晶闸管一旦导通，控制极就失去了控制作用。在晶闸管的工作电流小于维持电流后，晶闸管才能截止。可关断晶闸管的工作状态与它们不同，控制极既对导通电流有控制作用，也能触发管子由截止变为导通，还能控制管子由导通变为截止，突出地表现了可关断的特点，因此称为可关断晶闸管。主要用于逆变器、直流断续器等需要强迫关断的地方，可以简化主电路。.19 八、 晶闸管的识别晶闸管的识别v晶闸管在电路原理图中常用字母“SCR

7、”表示，如：SCR2表示编号为2的晶闸管。在原理图中晶闸管的符号如图所示.20 必须使可控硅阳极电流减小必须使可控硅阳极电流减小, ,直到直到正反馈正反馈效应不能维效应不能维持。持。 将阳极电源断开或者在晶闸管的将阳极电源断开或者在晶闸管的九、晶匣管的基本特性九、晶匣管的基本特性.21 (1)(1)反向阻断：晶闸管加反向电压（即阳极反向阻断：晶闸管加反向电压（即阳极a a接电源负极，接电源负极，阴极阴极b b接正极），晶闸管不导通。接正极），晶闸管不导通。k+LUgsga-反向阻断反向阻断.22k+LUgga-S正向阻断正向阻断(2)(2)正向阻断：晶闸管加正向电压（即阳极正向阻断：晶闸管加正

8、向电压（即阳极a a接电源正极，接电源正极，阴极阴极b b接负极），但开关接负极），但开关S S断开时，控制极断开时，控制极g g无触发电压，无触发电压，灯不亮，说明晶闸管不导通。灯不亮，说明晶闸管不导通。.23k+LUgga-S触发导通触发导通(3)(3)触发导通：晶闸管加正向电压，且开关触发导通：晶闸管加正向电压，且开关S S闭合，即在闭合，即在控制极控制极g g加正向触发电压，灯亮，说明晶闸管导通。加正向触发电压，灯亮，说明晶闸管导通。.24（4 4）导通后控制失去控制作用）导通后控制失去控制作用 一旦晶闸管触发导通后，即使将开关一旦晶闸管触发导通后，即使将开关S S断开，断开，移去触发

9、电压，晶闸管仍保持导通状态。要使晶移去触发电压，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，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。的电流很小而关断。k+LUgga-S导通后控制极失控导通后控制极失控.25 十、晶闸管的检测晶闸管的检测v1.指针式万用表检测晶闸管v（1）单向晶闸管极性的判断v单向晶闸管的三个引脚可用指针式万用表R1K或R100挡来判别。根据单向晶闸管的内部结构可知：G、K之间相当一个二极管，G为二极管正极，K为负极，所以分别测量各引脚之间的正反

10、电阻。如果测得其中两引脚的电阻较大（如90K）,对调两表笔，再测这两个引脚之间的电阻，阻值又较小（如2.5K），这时万用表黑表笔接的是G极，红表笔接的是K极，剩下的一个是A 极。 .26.27v2. 数字式万用表检测晶闸管v将数字万用表置于二极管挡，红表笔固定任接某个管脚，用黑表笔依次接触另外两个管脚，如果在两次测试中，一次显示值小于1V；另一次显示溢出符号 “1”，则表明红表笔接的管脚不是阴极K（单向晶闸管）就是主电极T2（双向晶闸管）。v若红表笔固定接任意一个管脚，黑表笔接第二个管脚时显示的数值为0.60.8V，黑表笔接第三个管脚显示溢出符号 “1”，且红表笔所接的管脚与黑表笔所接的第二个管脚对调时，显示的数值由0.60.8V变为溢出符号 “1”，就可判定该晶闸管为单向晶闸管，此时红表笔所接的管脚是控制极G，第二个管脚是阴极K