电力电子课件第章

2.1概述2.2电力二极管2.3晶闸管及派生器件SCR2.4电力双极型晶体管GTR2.5电力场效应晶体管PowerMOSFET2.6绝缘栅双极型晶体管IGBT2.7其他新型电力电子器件2.8电力电子器件的缓冲电路和串并联第二章电力电子器件与应用

本章主要介绍常用电力电子器件的结构、工作原理、主要参数，重点介绍基本特性及其驱动和保护电路。12.1概述电力电子器件在电力电子技术中作为开关元件使用，要求它具有开关速度快、承受电流和电压能力大和开关损耗小等特点。理想的电力电子器件应在断态时能承受高电压且漏电流很小，在通态时能通过大电流且压降非常低，通断转换时间短。电力电子器件在应用时应有能限制电流和电压上升的能力。为进一步简化电路的结构，提高工作的可靠性，电力电子器件应将多单元器件、驱动电路、保护电路集成在一起。22.1概述电力电子器件种类很多。根据电力电子器件被控制信号所控制的程度，电力电子器件分为三种。

不控型器件：电力二极管

半控型器件：普通晶闸管SCR及其派生系列（门极可关断晶闸管GTO除外）。

全控型器件：GTO、电力晶体管GTR、功率场效应管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT等。还有一些新型电力电子器件，如功率集成模块PIC、智能功率模块IPM等。32.2电力二极管2.2.1电力二极管的结构电力二极管的基本结构和原理与信息电子电路中的二极管一样，都是具有一个PN结的两端器件。不同的是电力二极管的PN结面积较大。PN结的电容效应：PN结的电荷量随外加电压而变化，呈现电容效应，称为结电容CJ结电容影响PN结的工作频率，特别是在高速开关的状态下，可能使其单向导电性变差，甚至不能工作。4外形结构电气图形符号2.2电力二极管电力二极管的外形、结构和电气图形符号高频等效电路5大功率二极管62.2电力二极管2.2.2电力二极管的基本特性静态特性、动态特性⒈静态特性电力二极管的静态特性主要是指其伏安特性，即器件端电压与电流的关系。门槛电压UTO与正向电流IF对应的电力二极管两端的电压UF即为其正向电压降

电导调制效应：PN结流过的正向电流较大时，其电阻率明显下降，即电导率大大增加。反向击穿电压UB72.2电力二极管⒉动态特性因结电容的存在，电力二极管在零偏转、正向偏转和反向偏转这三个状态之间转换时，必然经过一个过渡过程，其电压、电流随时间变化的特性称为电力二极管的动态特性。正向偏置转换为反向偏置零偏置转换为正向偏置

8t2：时刻电流变化率接近零，恢复对反向电压阻断正向偏置转换为反向偏置

2.2电力二极管反向恢复时间：trr=td+tf关断过程：tF：时刻外加电压改变t0：时刻电流下降为零，此时不能恢复反向阻断能力。t1:时刻反向电流达最大值，此后反向电流迅速下降，产生反向过冲电压IRP，随后出现反向过冲电压URP9开通过程：电力二极管的正向压降先出现一个过冲UFP，经过一段时间才趋于接近稳态压降的某个值（如2V）。这一动态过程时间被称为正向恢复时间tfr。2.2电力二极管零偏置转换为正向偏置102.2电力二极管2.2.3电力二极管的主要参数1．正向平均电流IF指在规定+40℃的环境温度和标准散热条件下，元件结温达到额定且稳定时，容许长时间连续流过工频正弦半波电流的平均值。在选择电力二极管时，应按元件允许通过的电流有效值来选取。对应额定电流IF的有效值为1.57IF。2．正向电压降UF电力二极管在规定温度和散热条件下，流过某一指定的正向稳态电流时，电力二极管的最大电压降。112.2电力二极管3．反向重复峰值电压URRM电力二极管在指定温度下，所能重复施加的反向最高峰值电压，通常是反向不重复峰值电压URSM的2/3。使用时，一般按照两倍的URRM来选择电力二极管。4．反向漏电流IRR对应于反向重复峰值电压URRM下的平均漏电流，称为反向重复平均电流IRR。另外，还有最高结温、反向恢复时间等参数。122.2电力二极管2.2.4电力二极管的主要类型电力二极管用途：在AC/DC变换电路中作为整流元件在电感元件电路中作为续流元件在各种变流电路中作为隔离、篏位或保护元件。1．普通二极管它又称为整流二极管，多用于开关频率不高的整流电路中。其正向电流和反向电压的额定值可达到很高，可达到数千安和数千伏。132.2电力二极管2．快速恢复二极管反向恢复时间很短，一般在5μs以下，此类二极管称为快速恢复二极管。快速恢复外延型二极管反向恢复时间可低于50ns，正向压降很低，多用于高频整流电路中。3．肖特基二极管用金属和半导体接触形成PN结的二极管，称为肖特基二极管。其优点在于：反向恢复时间短到10～40ns，正向恢复过程也没有明显的电压过冲。另外，正向压降也很低，明显低于快速恢复二极管。肖特基二极管多用于200伏以下的电路中。14型号VRRM

VIF(AV)

AIFSM

AVFM

VIDRMIRRMmATjm

oCRjc

oC/wVISO

V(rms)外形图SA

cm2连接方式MDC

MDKMDA40A800

~1600408001.410125

或1500.30250011000

MDA

55A5511001.4200.251120090A9018001.4200.2022000110A11022001.4200.2022500160A16032001.5250.1543600200A20040001.5300.124,54500250A25050001.5300.1255200300A30060001.5300.105,6A5800400A40080001.5400.106,6A7000500A500100001.5400.106,6A8200MDCMDK普通整流管模块参数表15型号VRRM

VIF(AV)

AIFSM

AVFM

VIRRM

mAtrr

usTjm

oCRjc

oC/wVISO

V(rms)外形图SA

cm2连接方式MZC

MZKMZAMZ25A500

~1600254502.01021250.3025001800

MZK

MZA

MZ

55A559902.02040.251120090A9016202.02040.2022000110A11019802.02540.2022500160A16028802.02540.1543600200A20036002.03050.124,54500250A25045002.03050.1255200300A30054002.03050.1055800400A40072002.04050.105,67000500A50090002.04050.1068200MZ滴C快速爷二极珍管模帽块参币数表16快速灰、超监快速宁、肖丸特基紧二极麻管参平数表172.重3晶闸坟管及烛派生移器件晶闸粮管SC核R又称溜为可控慈硅，属全于半枯控型敲电力朗电子功器件希。目零前，舱在高剖电压胁、大旗电流巾的应姥用场末合是壳无可猛替代哲的器肚件。朽因为幕晶闸猪管价绵格低面、工闷作可谢靠，议因此垒在大容嘱量、距低频的电旅力电米子装周置中磨仍占笼主导尺地位幸。性能萄优良揉的晶闸左管派躲生器箱件，如锻快速跨、双犁向、打逆导谜、门退极可赌关断瞒、光唱控等骨晶闸颜管。182.狭3晶闸昆管及衬派生送器件2.导3.每1晶闸蓄管的矿结构浆和工貌作原聚理晶闸剂管是惕一种拆四层吧三个PN结，惊三端虫大功召率电呆力电协子器靠件。袭外形床、结惰构、例电气跟符号醒如图辩所示琴。19晶闸盈管的值管耗汗和散熄热：管耗咏＝流夹过器晴件的阀电流×器件打两端那的电扇压管耗盛将产阵生热咽量，兔使管宗芯温踩度升肯高。虑如果闪超过凝允许狼值，般将损挺坏器析件，俊所以睛必须贫进行散热得和冷犁却。冷却臭方式协：自然磁冷却动（散帮热片贺）、坏风冷肯（风搁扇）还、水轿冷2.之3晶闸裹管及除派生返器件20大功充率晶稼闸管昏水冷婚组件21晶闸图管22超大功当率晶颗闸管23晶闸怒管的其它绵封装我形式晶闸兽管的其它辆封装建形式24〔简单护描述〕晶闸体管SC锦R相当裤于一掉个半封可控劫的、浸可开枝不可钩关的杏单向踏开关。晶闸律管的工作掠条件裹的试支验电辈路晶闸减管的掠开关放特点25当SC概R的阳偶极和扛阴极台电压UAK<0（反军偏）圆，即EA下正董上负江，无旗论门吗极G加什湖么电航压，SC跟R始终叙处于关断尽状态；UAK>0（正龄偏）患，只有EGk>0，SC远R才能安导通适。说洞明SC湿R具有正向异阻断块能力；SC涉R一旦呜导通闭，门容极G将失烂去控挖制作慰用，即爷无论EG如何饱，均莫保持淡导通捉状态唯。SC蒙R导通准后的仔管压情降为1V左右柿，主念电路吉中的链电流I由R和RW以及EA的大作小决贱定；晶闸岸管的屠开关肆特点26当UAK<0时，须无论SC最R原来融的状滴态，某都会枣使R熄灭蚊，即遭此时SC赢R关断大。其唯实，继在I逐渐损降低伤（通些过调会整RW）至某悲一个跌小数抱值时昂，刚拜刚能课够维药持SC滩R导通靠。如碌果继废续降养低I，则SC盛R同样旗会关环断。筋该小逝电流距称为SC痰R的维持梯电流旺。综上皆所述年：SC旺R导通诵条件：UAK>0同时UGK>0由导通饱→关深断的买条件：使薯流过SC撑R的电殊流降驰低至率维持劝电流洲以下啄。(一般望通过绵减小EA,,直至EA<0来实筝现。私）晶闸落管的积开关鸟特点272.畏3晶闸而管及稳派生悲器件当门控极不俭加电能压时棉，AK之间沸加正除向电丛压，J1和J3结承烂受正胀向电议压，J2结承擦受反杯向电扬压，佣因而绝晶闸辽管不丹导通揭，称道为晶脾闸管姿的正诵向阻嘱断状势态，添也称关断文状态。当AK之间约加反真向电舟压时黎，J1、J3结承筑受反贡向电码压，草晶闸窜管也脉不导雾通，拘称为反向抗阻断忆状态。结论刮：当浑晶闸要管门饼极不溪加电塔压时筝，无求论AK之间茧所加龄电压纷极性衣如何馒，在正常秒情况辆下晶择闸管董都不将会导报通。28其他发几种要可能过导通念的情珍况：阳极隆电压宵升高裂至相葵当高留的数柏值造荡成雪结崩效债应阳极匆电压刮上升率du/dt过高结温倡较高光直演接照翼射硅惜片，沈即光触第发光触膀发可也以保纵证控舒制电由路与窗主电才路之督间的愿良好部绝缘做。光购触发赵晶闸蚕管，障称为光控悼晶闸亏管（Li涉gh陶t垮Tr糠ig陕ge伟re榆d拒Th追yr赤is珍to劲r—牙—L按TT）只有讨门极违触发械（包评括光潮触发魂）是疤最精腔确、柴迅速拦而可越靠的拦控制缘瑞手段2.菊3晶闸刚管及头派生郊器件29超大功织率光臭控晶肚闸管302.获3晶闸评管及报派生驶器件为了另说明干晶闸距管的欧工作匠原理贝，可搅将晶锅闸管全的四间层结夸构等屈效为逼两个峰晶体浴管，挨如图弯⒉5所示序。312.界3晶闸信管及羊派生容器件当GK间加当正向悲电压时，AK正偏，电思流IG流入列晶体剂管V2的基沿极，秩产生击集电购极电脆流IC2，它刚构成抢晶体沟管V1的基畜极电吩流，朝放大抄了的淹集电宏极电悔流IC1，进井一步陕增大V2的基付极电度流，颜如此吧形成反强烈测的正梦反馈陕，使V1、V2进入破饱和牛导通处状态态，即粒晶闸介管导通户状态。此时别，若白去掉旧外加杀的门塔极电旺流IG，晶矿闸管贫因内把部的乔正反乓馈会似仍然川维持缸导通龟状态矿，所身以晶祝闸管雀的关擦断是孩不可猴控制暑的，驳故称蹦为半控向型器押件。322.丝式3晶闸枯管及栏派生滔器件通过察实验舞验证仅和分可析表远明：1．只吴要晶宽闸管识阳极苍和门饮极同唱时承妖受正洗向电图压时搬，晶蜂闸管顿才能硬导通拳，两俘者缺越一不画可。2．晶敞闸管块一旦额导通薪后，见门极挤将失飞去控腾制作划用，晴故门典极控脂制电笛压只源要是与一个面有一真定宽去度的补正向俗脉冲牌电压樱即可沾，这草个脉隔冲称嚼为触发疫脉冲。3．要酷使已纳导通借的晶耽闸管误关断锦，必晨须使芬阳极荒电流稀降低捷到某堤一个缸数值治以下交。这盗可通愧过增腿加负管载电瓜阻降立低阳接极电鱼流接逐近于络零。饱另外览，也溉可以剩通过躬施加挎反向图阳极灵电压镜来实鸭现。332.励3晶闸混管及番派生耗器件2.漆3.碑2晶闸垫管的战基本蔑特性静态弓特性鲁、动善态特伶性2.孤3.屈2.槐1静态葡特性静态蔽特性已又称挎为伏订安特洽性，桑指的挤是器寺件端电阁压与坑电流的关葛系。体包括辰：阳极母伏安咸特性辰和门肥极伏井安特怜性。正向腰转折险电压Ub0IH称为赴维持闻电流路。晶闸绢管导今通压娃降大喷约在1V左右铁。1．晶闸跳管的浩阳极观伏安政特性342.趟3晶闸授管及猛派生缝器件2．门手极伏始安特咽性晶闸糟管的盈门极舟与阴妖极间琴存在羞一个PN结J3，门籍极伏孙安特驱性是革指这孟个PN结上正向轿门极稿电压UG与门极惧电流IG间的敌关系出。352.柱3晶闸柔管及购派生唤器件2.季3.夏2.企2晶闸纽奉管的消动态俗特性器件量上电苏压、葵电流块随时失间变欺化的猎关系厚，称塌为动为态特翼性。晶闸祖管的锹开通季时间关断寨时间开通袭过程关断熄过程362.粘3晶闸锈管及搬派生续器件晶闸魔管由要截止锣转变恶为导暮通的但过程型称为开通松过程阳极缩慧电流秩上升坡到稳喜定值注的10塘%需要衰的时狗间称会为延迟历时间td从10盒%上升惜到稳需定值水的90粱%所需边要的满时间料称为上升妥时间tr开通稿时间普通疾晶闸隔管的注延迟款时间侮为0.照5~辫1.杠5μ邮s，上横升时爬间为0.兰5~亩3μ骗s。延迟半时间姥随门极稻电流系的增油大而减轰少，资上升跳时间舟随阳极仆电压宗上升而下恐降。1．晶瞧闸管击的开确通特迅性372.总3晶闸影管及兆派生煌器件导通读的晶吊闸管谋当外化加电废压突壮然正欲向变职为反娱向时臭，阳申极电杯流将狐逐步警衰减针到零瓦，然撇后会流过检反向杜恢复虽电流，经怎过最葵大值IRM后，臭再反萄向衰熊减。同样贷，由秘于外错电路滚电感喷的影项响，蛛会在庄晶闸讲管两班端产系生反厉向峰赌值电洋压URR皆M。最份终反厦向恢货复电搂流减腥至接缩慧近于匠零，晶闸崇管恢鼓复到按反向腥阻断态状态。2．晶油闸管堪的关蔑断特冤性从正向挽电流葵降到注零开始膝，到再晶闸质管反向意恢复娃电流货减小执至接王近于僻零的时瘦间，越称反向槐恢复棉阻断惰时间trr。382.氏3晶闸员管及棉派生田器件2．晶扮闸管话的关错断特碗性反向念恢复虽过程妙结束鸡后，乡丰由于常载流搂子复斥合过都程较道慢，预晶闸饰管要贸恢复悼得具李有正绘向电夕压的平阻断善能力慎还需址要一圾段时督间，营称为正向放阻断仇恢复低时间tgr。在正题向阻姐断恢织复时僚间内貌，如滔果重走新对赤晶闸供管施烘加正林向电你压，奖晶闸菠管会仅重新险正向咐导通朴。而童这种稳导通奇不是晕受门罢极控欧制信孟号控岗制导备通的中。392.皂3晶闸科管及芝派生献器件2．晶梁闸管没的关咱断特台性晶闸骨管的唯电路翻换向牢关断脚时间罪为tq，实际贪应用访中，夫晶闸油管应登当施加铃足够智长时油间的虚反向股电压，使到晶闸犁管充反分恢倦复到才对正脾向电疼压的践阻断最能力女，电京路才翠能可虾靠工闪作。普通夫晶闸瘦管的件关断懂时间夕约为乘几百教微秒翻。402.扬3晶闸察管及扶派生难器件2.块3.劈燕3晶闸屋管的谊主要迫参数2.棚3.纯3.塘1晶闸突管的平电压督参数廊（6个）1．断晃态不猎重复殃峰值织电压UDS吼M门极挣开路梳时，轿施加惊于晶借闸管予的阳肠极电薄压上搞升到正向榆伏安警特性幻玉曲线奖急剧加转折电处所崇对应厦的电英压值UDS裹M。它是娇一个不能尼重复铸且，兽每次帖持续痒时间刷不大刮于10作ms的断呀态最硬大脉桐冲电崖压。UDS胆M值应刘小于莫转折删电压Ub0，所弹留裕街量大始小由专生产混厂家蒜自行于规定填。412.建3晶闸腥管及游派生拆器件晶闸钢管在涂门极率开路驶而结龟温为赞额定书值时禽，允拥许每哲秒50次每霞次持那续时雹间不裙大于10术ms，重复畏加于美晶闸障管上障的正循向断连态最呈大脉碰冲电姿压。规晶定UDR袖M为UDS解M的80约%。2．断耐态重束复峰捡值电铜压UDR强M422.水3晶闸贯管及鹅派生局器件它是现一个不能踢重复津施加且持吉续时辈间不哲大于10盾ms的反齿向脉悲冲电蜻压。点反向限不重挑复峰渠值电搏压URS拖M应小料于反粪向击柳穿电孙压，涝所留制裕量西大小染由生役产厂番家自玻行规锐定。3．反肿向不选重复族峰值灯电压URS抚M门极央开路娱，晶篇闸管矿承受脊反向件电压榆时，耐对应喇于反拨向伏安森特性生曲线挂急剧馆转折戒处的反届向峰历值电递压值URS乞M。432.凶3晶闸俱管及欣派生亦器件晶闸鸦管在训门极香开路觉而结青温为盟额定葵值时双，允建许每纤秒50次每凤次持胳续时际间不励大于10辈ms，重复段加于午晶闸浇管上竹的反仰向最围大脉廉冲电达压。规坝定URR仔M为URS骑M的90饶%。4．反筛向重繁复峰藏值电弓压URR醋M442.元3晶闸林管及隙派生俘器件5．额艘定电辜压UR断态鹊重复锣峰值主电压UDR浙M和反浊向重仁复峰钟值电兵压URR乡丰M两者企中较纳小的断一个株电压盈值规声定为遗额定嫁电压UR。在选公用晶拢闸管季时，闻应该黄使其愈额定宗电压邻为正贴常工回作电税压峰驱值UM的2~叶3倍，柱以作矿为安全典裕量。6．通提态峰婚值电故压UTM规定堂为额定凯电流质时的哲管子寄导通叠的管数压降峰值。一研般为1.耻5~点2.墙5V，且训随阳边极电睛流的逢增加司而略哪为增红加。示额定抓电流茅时的通态出平均沉电压缸降一般腐为1V左右馋。452.旁3晶闸侵管及糠派生异器件2.浪3.体3.梨2晶闸烈管的喘电流完参数胸（4个）1．通塘态平棋均电圣流IT(烘AV）在环秒境温栋度为+4扛0℃和规助定的散热暮冷却条件兰下，倍晶闸辣管在导通骂角不忧小于17屿0°电阻也性负矮载的单权相、碰工频节半波披导电膝，结讯温稳定谢在额括定值12浅5°时，浪所允霜许通判过的电流觉平均鬼值。将该各电流蜂按晶党闸管倍标准自电流宅系列相取整张数值球，称君为该锅晶闸均管的通态队平均均电流，定述义为晶闸南管的置额定捞电流。晶闸峰管的结温排是由尊电流哪有效冤值决康定的。榆因此魂选用乖一个财晶闸毅管时白，要雁根据未所通坛过的谜具体痛电流笋波形窜来计禽算出链容许糠使用潮的电蹦流有无效值蔑，该割值要旱小于在晶闸财管额定雀电流黄对应徒的有您效值。晶传闸管越才不引会损桃坏。462.苹3晶闸肝管及绕派生盆器件设单炊相工翁频半令波电绵流峰简值为Im时的支波形哲如图键所示且。通堪态平罚均电蠢流为拦：正弦桶半波膊电流沸有效萄值为描：晶闸妙管有沃效值浇与通侨态平瘦均电家流比兄值为尸：则有骑效值为：472.暗3晶闸输管及锤派生旨器件根据皮有效鸭值相芒等原刑则来内计算赢晶闸滋管的辽额定都电流乌。若电讯路中实际垃流过祸晶闸乐管的牙电流少有效揪值为I，则则晶咐闸管君的额嘉定电紧流为贷：由于留晶闸水管的孩热容捆量小顷，过险载能径力低杰，因孝此在锯实际裹选择存时，漏一般期取1.叨5~黑2倍的安全败系数，则声选择缠额定基电流机为482.泼3晶闸医管及献派生新器件例饲在半万波整稳流电豆路中掌晶闸瞒管从π/关3时刻尘开始删导通话。负证载电伸流平缓均值榨为40雷A，若刑取安感全系碰数为2。试不选取但晶闸葱管额窑定电笼流？解：文负载量电流爆平均推值：单相勒半波导可控整流配电路外及波竭形流过坐晶闸今管电始流有斯效值养：492.习3晶闸鼠管及敏派生紧器件根据翼有效作值相婚等原雄则并厌考虑涨安全月系数2.伯0晶闸岩管额在定电骄流可选楚取额比定电老流为15馆0或20去0A晶闸属管502.裙3晶闸斗管及懒派生叨器件2．维历持电英流IH维持脂电流阴是指眼晶闸钢管维建持导尺通所丈必需新的最得小电华流，绑一般裙为几断十到拒几百扯毫安粉。维辅持电灶流与奶结温蚊有关识，结较温越累高，和维持劳电流辫越小葛，晶注闸管胸越难魂关断身。3．擎侧住电遮流IL晶闸浪管刚帮从阻吓断状钢态转否化为锅导通庄状态宵并除姨掉门曲极触总发信辟号，俩此时串能维周持器喷件导缠通所应需的篇最小小电流借称为叹擎住拉电流释。一假般擎悉住电捎流比犁维持专电流心大2~赵4倍。4．浪沾涌电局流ITS价M在规夺定条奖件下爷，工注频正水弦半贝周期梯内所奴允许珍的最借大过何载峰剥值电待流。512.参3晶闸染管及旦派生喷器件2.匠3.移3.押3其他湿参数1．断截态电闷压临露界上谋升率du求/d尝t元件考从断姿态转当入通火态最跌低电脊压上旺升率稠，称隙为断态艺电压四临界厅上升闻率。在银使用耻中要贯求断港态下描阳极昆电压老的上扯升速捏度要谅低于坏此数质值。辽如果du腰/d脸t过大误，则顽会使荣晶闸衬管误筛导通曲。为坛了限缎制du驳/d猜t上升酿率，势一般预在晶他闸管谨阳极名与阴袜极之昼间并蝴联一额个RC阻容贷缓冲才电路。2．通替态电嫁流临哗界上分升率di后/d歌t通态标电流隆临界使上升期率是淋指在绘规定品的条蓬件下纱，晶理闸管胳由门怖极触遇发导惊通时来，管迎子能千承受翼而不才导致贴损坏膨的通态李平均俭电流利的最脚大上泪升率。如奔果通箩态电宣流临况界上棕升率眼过大数，会派使门旨极附躺近过赶热而阅损坏抱晶闸拥管。伍为了授限制陆电路色电流狂上升萌率，围可在位阳极海主电凑路中串入撒一个秒小电号感。522.盗3晶闸杜管及柳派生杰器件3．门找极触溪发电贪流IGT和门洗极触离发电善压UGT在室箱温下判，晶颠闸管耕阳极解施加6V正向酱电压散时，职使元象件从热断态藏到完备全开江通所牌必需匆的最互小门栏极电牺流，较称为门极鬼触发设电流IGT。与预此对妈应的爸门极侧电压贯，称甜为门极际触发店电压UGT。触发可电流哀、电铺压受皂环境头和器彻件工牧作温艰度影剥响。葵温度识高时IGT、UGT会明息显降暂低，链温度摔低时IGT、UGT也会倘有所峰增加覆。为了狂保证对同给类晶犹闸管塌都能拨正常漆触发，要缸求触饰发电乞路提蓄供的古触发电流驼、触并发电欢压值诉适当反大于您标准篮规定狱的IGT、UGT上限黎值，但嫁不能糠超过裂门极捐所规陷定的近各种嫌参数辉的极真限峰米值。532.妇3晶闸床管及呀派生因器件晶闸训管除麻上述考介绍执的参恐数之喝外还御有开通乘时间、关断陈时间等参吉数。54型号IT（AV）（A）（TC=70℃）VDRM,VRRM

（V）Tjm(℃)VGT

(V)IGT

(mA)VTM

(V)ITM

(A)KP02Gxx2002200-30001253.02502.60600KP04Dxx4003200-42001253.53003.201200KP08Dxx8003600-46001253.53503.002000KP20Gxx20001600-20001254.04001.402000KP23Dxx23004600-56001254.54502.503000KP系列覆晶闸损管参残数表552.颈3晶闸际管及炊派生捕器件2.议3.沙4晶闸匙管的艘门极宗驱动拐电路2.颜3.鸦4.池1对晶起闸管宅门极沫触发俩脉冲贼的要畅求晶闸劳管在界不同礼的场代合，息对门队极脉填冲的断要求谈也不救完全蠢相同汇。如炮，大挣功率弱应用邪比小骨功率过应用毫要求到严格最，器泻件串通并联窗应用矮比单前器件汇应用模更要全严格饶。常政用的杀触发斑信号混波形卖如图崭所示译。562.欢3晶闸标管及步派生溪器件一般秃来讲以，门序极驱湖动电双路应改满足哥以下黎要求盖：1．触幸发信妙号的胶形式：可阀以是交流抱、直行流或晓脉冲钳形式。由洗于晶挽闸管廊导通响后，埋门极胸控制筑信号抚就失镰去控厚制作兄用，杨为减硬少门葛极的肚损耗记，一采般采评用脉冲游形式。2．触格发脉屿冲应遣有足塘够大异的功慈率：晶奋闸管驼的门葬极特己性较毯分散陡，并捐且特田性随损温度车变化衡而变扶化，触发通电压旬和电外流应晃大于傍晶闸该管的诸门极浑触发棉电压搅和电监流。因此罪触发铃信号娘的功辽率留机有一虑定的翼富裕虹度。桃但是疮，触锦发信勇号也饭不能抄超过绘门极扛的有烦关极爆限参犯数。572.拍3晶闸直管及产派生灰器件3．触发催脉冲邪的宽汗度：宽度惹应保科证晶闸址管阳极押电流在触棋发信羡号消众失前议能达到静擎住息电流，使隶晶闸轿管能兄维持绢导通喝，这级一脉驼宽是最小态允许棕宽度。脉冲苏宽度旱和变生流装循置及米主电豆路的佣形式蚂有关层。单相震整流强，电抓阻性暮负载赖电路棉，要叠求脉盈宽大活于10配μs；电感棕性，执大于10五0μ口s。三相缴全控家桥式机电路茄，采胡用单侨脉冲神触发心时，禾脉宽滚为60°~1捐20°；采用蹈双脉之冲触脆发时魔，脉仿宽为10°左右昼。4．触发悬脉冲秆前沿悉幅值玩及其办上升毕率：为窝了加速诸器件哲开通能过程，提寄高器赶件电妖流上跨升率湾的承帐受能度力，钥应使富触发贴脉冲拦前沿购有足铸够大柿幅值惧和上头升率短。582.挥3晶闸侦管及阳派生叠器件5．触发版脉冲创的移晴相范球围触发兵脉冲挥的移估相范暑围与湖主电宴路的酒形式伍、负歉载性跌质和缸变流朋装置扒的用活途有膊关。单相佳全控忍桥式良整流安电阻汉负载监，移皇相范柳围为0°~1恢80°；大电扬感时蔽为0°~9咸0°。三相烫半波踪蝶整流针电路今电阻臂负载愉时为0°~1页50°；大电吴感负悬载整欺流时羽为0°~9剖0°。6．触发拿脉冲择与主价电路夸电源迁电压鸣同步可控掀整流紧、有析源逆掉变及谈交流鼓调压担的触速发电赶路中蚁，为蹲了使笑每一盘周期籍在相乒同的赛相位辜上触毒发，触发祝脉冲桃与装锡置主奸电路午的电药源电奥压保仗持固乱定的建相位麦关系。称葛为同步。否师则负录载上解的电啊压会鼓大小贤不稳垄，甚后至使王主电朴路不盼能正蜘常工犁作。592.婆3晶闸第管及怀派生德器件7．触发级脉冲忽输出托隔离牵和抗已干扰触发怎电路菜通常躁是低烘电压素部分介而主榨电路碍是高解电压暑部分源，为倾了防繁止高滨电压呈窜入蚂低压贷触发游电路演，造转成触陪发电茎路损亲坏，悼必须滋将触肆发电兼路与犹主电塞路进胡行隔陆离。知一般采用背光电咸耦合己器的琴光隔姐离或麻脉冲各变压忌器的匆电磁六隔离奋方法。若有线干扰返侵入列触发传电路绩，使搬变流北装置迅工作轻失常培甚至佛造成姥损坏闻。引驶起触坑发电猫路误捉动作咐的主跑要原酬因之掘一是态附近河的继纷电器搭或接恋触器唯引起血的干傻扰。追常用泡的抗遥干扰爸措施贯为：脉冲并变压卧器采尼用静贞电屏麻蔽，柱串联果二极债管、陡并联茫电容柄等。602.猛3晶闸护管及台派生纽奉器件2.价3.安4.切2门极贿驱动踩电路蕉的分绍类实际绵应用动的晶遵闸管痕门极恩驱动书电路锄很多爪。按淡照不债同情楚况，滑有不盐同的怪分类备法，平归纳屈起来盆见表猪⒉1。无论哪那种斥类型齿的晶闻闸管张脉冲锅触发宴电路长其大励致结纷构形嗽式基谋本是士相同联的，哨它们待都包渣括:同步脉冲鸡移相脉冲僵形成鄙与放编大环威节此外怠，有帽的触袄发电夏路中寸还有强触这发和巨隔离等部衬分。612.眠3晶闸透管及坐派生讲器件622.煮3晶闸策管及荒派生石器件2.款3.海4.汤3门极华驱动伏电路帽举例1．单炕结晶眼体管稿触发常电路单结仙晶体领管触笛发电著路，邪采用灾同步吊振荡良电路绵解决栽与主倒电源牙的同伯步问肚题。惑单相业桥式虏半控内整流柄电路阵的单主结晶坡体管构触发冰电路庆如图冈所示栏。632.揭3晶闸纯管及筐派生证器件单结莫晶体斯管V的峰老点电北压时爹，单再结晶嚷体管驰导通642.击3晶闸晃管及侄派生贸器件2．强跑触发标电路为了吼确保板器件刷能够快速肿、可勺靠开准通并降同低门咬极损范耗，题通常杂采用强触没发电佳路。组成:强触帐发电舌源:+私50正V脉冲惊放大:V甘1、V2脉冲婚变压律器：TP输出诵部分糕：VD灰3、VD批4652.狡3晶闸歉管及提派生趴器件3．集柳成触知发电邻路集成昂触发考电路但可靠投性高矩，技师术性爹能好色，体四积小组，功削耗低秃，调枕试方怕便。雁它逐征步取示代分蛇立元压件电粪路。盐目前泉国内等常用洒的有KJ和KC系列陵。1）KJ键00济4为DI得P1裂6引脚闯的SC欺R集成长触发线电路决。内部植由同步螺检测塌、锯洽齿波震形成排、移且相控召制、烘脉冲脑形成牵和脉纸冲放撕大等趋电路组成晕。移相鸽范围墨大于17鞠0°，可某以输夫出互蛇差18馒0°的移厦相脉炉冲。其工砍作电逼压±1逼5V，负恋载电除流15充mA。适用事于单势相、债三相丘全控滴桥整撒流电若路的SC林R移相刷触发伤控制雁。662.败3晶闸杰管及蒙派生弦器件2）KJ况00行6为DI帝P1勉6引脚妥的双洗向SC真R集成区触发帮电路疮。可由伯交流画电网记直接跳供电惧，不利需同滥步信台号和铅输出柿变压堤器，终适用牺于双向SC台R的交扑流相茅位控决制，是交流摔调光积、调朱压的理问想触拦发电宇路。3）KC嘴18维8为DI哈P1孙8引脚惧的数爹字式评移相壮集成千触发芬电路鸦。自身塞能输择出六洪路互牙差60°的移刚相触鼠发双艇窄脉氏冲，誓具有咱缺相元、自锦对相胆位等秘功能猎，有昏独立疏的脉界冲封阵锁端衫。工晶作电麦源+1男5V，移愉相范厚围0~比18郑0°，适用师于三筹相半盈波、防三相渔桥式斤电路厦的SC央R移相贴触发。672.运3晶闸隆管及乓派生怠器件4．数齿字触秃发电伶路前面瓶介绍秀的分啊立元渡件及户集成拣触发哨电路性均属致于模梯拟电齐路。角它结展构简棚单，夸工作辣可靠城，但臭存在映共同阿的缺待点。意即由暴于元芬件参扔数的洪分散胁性，娘同步朽电压鸦波形平畸变演等原源因，茂将引惹起各似个触睬发器限特性两在某烂种程婆度上窗的不朗一致誉。如监对称巾度。为克构服该抢缺点朵，提高梁触发蛇脉冲陵的对堪称度，电素力电易子装能置通奔常采痒用数宁字触桶发电提路。肝目前降，数弯字触骡发器贩通常煮是以馋单片蚁机为丹核心该构成奶。682.泻3晶闸舰管及葱派生过器件2.蛾3.门5晶闸超管的换保护电压饶保护淋、过所电流溪保护2.漂3.衔5.组1过电讽压的仔产生血及过医电压梢保护1．过挑电压奴的产船生原钉因过电俊压的偿产生元原因杆有外冰部和吩内部连两种拿。外部逆过电棉压：操作待过电针压和熊雷击云过电妥压。内部尼过电烘压：换相修过电伙压和颜关断决过电简压。692.笔3晶闸晚管及荷派生鸟器件2．过谨电压者保护置措施采用器件宜限压途和RC阻容污吸收等方皇法。崇过电组压保耗护的故措施识及配扣置位绞置如钞图所络示。702.夫3晶闸择管及躬派生呢器件电力竖电子坏装置识可视条具体软情况漆采用凶其中曾的几资种。图在抑挡制外采部过粮电压丛的措毙施中绕，通常查采用RC过电潮压抑祥制电狂路，其令典型城连接峡方式垫如图2.霜15所示洋。712.碰3晶闸死管及禁派生丝式器件2.口3.路5.粪2过电观流保闸护过电把流有模过载义和短抹路两种碍。SC码R过载己能力苗较差皇。通姐常采浑用快速虚熔断摄器、知直流结快速缴断路哑器、介过流黑继电装器实岭现。各悦种过赞电流征保护秆措施补及配才置位笋置如洁图722.拦3晶闸和管及穿派生关器件一般漂同时亲采用候几种隶过电匠流保胜护措出施，贩以提拘高保艘护的供可靠付性和看合理忠性。妙在选代择各种奶保护芹措施例时应何注意齐互相蓄协调。各些种过叫流保它护选馅择整帖定的坟动顺美序应材为：电子柜保护茶电路直流惭快速巾断路疏器过流肆继电内器快速都熔断雾器作悟为最拨后的丝式短路守保护床。采用快速来熔断恨器过政流保咐护是电完力电璃子装虹置中星最有改效、旁最广提泛的淡一种采措施队。732.申3晶闸球管及馆派生送器件2.划3.览6晶闸日管的奥派生翠器件快速FS架T、逆拘导RC罪T、双掩向TR病IA含C、光藏控LT理T、可关敲断GT完O2.擦3.汇6.娇1快速渴晶闸蹈管FS凡T指关喘断时丢间短六，开妄通响膀应速蹦度快睛的晶益闸管。它矩的外蛇形、芬基本嘉结构宰、伏素安特枝性、哗电气具符号杆与普余通晶错闸管涨相同超。普通肝型：妥工作姑频率40经0H稿z高频规型：10死kH亮z以下使用票在工棵作频额率较烟高的现电力迟电子叠装置顺中，栋如变茶频器势、中住频电方源等穷。特点钞：一观般开层通时再间为1~膛2微秒和，关判断时帆间为盒数微誓秒；饭开关衡损耗泳小；码有较英高的帅电流絮、电笨压上拦升率粒。74型号VDRM、VRRM

Tj=25℃（V）IDRMIRRM（mA）VTM/ITM（V/A）IT（AV）TC=55℃（A）VGT/IGT（V/mA）di/dt（A/µs）tq

TJM

（µs）Rjc

（℃/KW）KK02G**600-2500302.9/6002003.0/20010015-4080KK04G**502.8/120040020050KK05D**602.9/150050035KK10G**802.5/2000100024KK15D**1202.5/200015003.0/25020-6016KK20G**2202.3/200020003.0/30014KK30G**3002.4/2000300030-809KK40G**4002.4/300040006KK系列牵快速哪晶闸廉管752.乌3晶闸户管及哈派生跳器件2.躲3.达6.怖2逆导代晶闸菌管RC忆T是将骑晶闸坊管反蛮并联脊一个婶二极呼管集熔成在陵一个烟管芯闻上的禁集成航器件垫。适用鼻于有能云量反渴馈的逆变清器和张斩波削器电路武中。耗简化览了接划线，惭消除疤了大脱功率落二极辅管的偿配线站电感住，使偷晶闸话管承走受反阻压时耽间增脆加，坚有利汤于快大速换爱流，熊从而可提像高装痕置的求工作块频率。762.垒3晶闸伍管及帽派生壤器件2.怠3.景6.亡3双向虑晶闸浮管TR慢IA易C三端就器件晶：主校电极T1、T2，门黎极G。T1称第旨一阳司极，T2称第碗二阳准极（骆参考斤极）它在抵正、层反两葛个方书向的尤电压奶下均绕能用亦一个欧门极皮控制痕导通推。因客此，丛双向偶晶闸降管在位结构练上可浮看作牺一对扒逆阻因型晶姥闸管闭的反斯并联付。正反虑两方汽向均滴可触滔发导绒通，第Ⅰ和第Ⅲ象限闸具有漠对称躬的阳拴极特絮性。应用跪：交敌流调育压电姻路、晃固态僵继电闷器（So虎li推d表St提at置e纯Re鼓la施y—闲—S巷SR）和美交流父电机型调速肿等领苹域。通常叨用在蠢交流睛电路素中，根因此弊用有效视值来达表示樱其额连定电轮流值。772.避3晶闸催管及睡派生急器件有四匪种触剧发和泉开通级方式78（1）主诵电极T1相对T2电压想为正庆，门盟极G和T2加正刃脉冲尸触发切电压度，晶夫闸管洪工作1象限乳，称I+触发害方式2.羡3晶闸结管及姨派生择器件79（2）主授电极T1相对T2电压扫为正宪，门耳极G和T2加负可脉冲堆触发涨电压每，晶耐闸管危工作1象限牛，称I-触发丽方式2.级3晶闸矮管及笛派生号器件80II忆I+触发毙方式问灵敏执度较妖差，助一般今不用（3）主字电极T2相对T1电压掠为正铜，门挂极G和T2加正蓝脉冲末触发拉电压叼，晶会闸管陵工作3象限希，称II永I+触发耕方式2.叛3晶闸绘管及积派生喇器件81（4）主吨电极T2相对T1电压休为正闭，门千极G和T2加负班脉冲晒触发驱电压作，晶内闸管枣工作1象限形，称II杨I-触发咸方式2.乒3晶闸这管及绣派生饰器件82II搬I+触发详方式梁灵敏宝度太崖低，僚一般外不采辜用若采存用直流洽触发信号贯，需辆要采用筒负脉轮冲或厦负电庸压，则亡使用I-触发闯方式脾和II主I-触发么方式若采箩用交流应触发信号符，则海使用I+触发面方式达和II茧I-触发典方式2.汁3晶闸筛管及枕派生夸器件83晶闸走管触聚发方朱式：I-和II摊I-。双向匪晶闸伏管应恐用举堡例直流起触发昌信号拍应用内举例84

型号IRMS

TC=70℃（A）VTM/ITM（V/A）IGT

I+，Ⅲ-（mA）VGT

I+，Ⅲ-（V）VDRMTjm（V）IDRMTjm（mA）ITSM（kA）Rjc

℃/kWKS20G**2002.5/60030031110KS30G**3002.3/600251.7110KS40G**4002.5/1500402.360KS50G**5002.3/1500402.860KS60G**6002.5/20003503.5603.540KS80G**8002.3/2000604.540注：1）Tjm＝125℃

2）dv/dt：200－500V/µs

3）（dv/dt）C=4V/µsKS系列晒双向吵晶闸遮管85BT棒A1维2参数虚简表862.哄3晶闸形管及墙派生洒器件2.朋3.萝6.隶4光控爷晶闸共管LT柳T光控失晶闸锦管又捏称为辽光触走发晶定闸管岸，是柔采用慰一定誓波长轿的光脂信号咏触发菠其导夺通的锄器件供。大滴功率列光控禽晶闸仙管触发灯光源庄为发环光二展极管锣或半盾导体萌激光阔器。确椅保了馆主电需路与需控制豆电路扣之间秤的绝场缘，更同时遍可以勾避免熟电磁介干扰弄。光控惭晶闸兼管在受高压旦大功睁率的顾场合秧，例向如高舅压输慢电系储统、艇高压蓄核聚枣变等晃装置用中均俊应用蹄光控辆晶闸棍管。872.色3晶闸弓管及核派生络器件2.华3.后6.嫌5门极识可关掩断晶第闸管GT架O是一亿种具炊有自关末断能力搁的晶叫闸管舰。如果订在阳极姜加正附向电庸压时，门极没加正唐向触疼发电纷流，GT骄O就导通。门极登加上书足够汁大的反向鸣触发幸脉冲进电流，GT板O就由框导通友转为阻断。具有喉一般苦晶闸盯管的玻耐高捷压、固电流跪容量铃大承山受浪搞涌能灭力强舱的优许点。因此然，GT蹲O已逐铅步取领代了映普通庙晶闸过管，悬成为大、篮中容庙量变库流装畏置中替的主爬要开斧关器乔件。882.轮3晶闸顾管及蛋派生刊器件1．GT生O的结拔构GT粮O和普贸通晶察闸管纠一样讽，也壁是PN六PN四层慨结构，外栏部引伯出阳蚕、阴邀和门酷极三个池端子，但狡是在浸内部摄有着爸本质蜜的区半别。GT化O内部轻则是糊由许情许多静多小GT币O集成沾在一锦个硅滔片上厉构成爸的。这被种特伸殊结愚构是侮为了蛇实现汽门极艺控制善关断哀而设箱计的亮。89GT爸O组件902.疗3晶闸铲管及抱派生松器件2．GT忠O的工晶作原烘理GT次O的等山效模趴型和白等效坡电路联如图2.蹲21所示厨。导通红过程坝与普柄通晶疼闸管核的正佩反馈忌过程执相同趁。GT字O需要筋关断践时，各在门红极加谷反向援触发俊信号姜，普跨通晶愿闸管毁之所雹以不六能自优关断野，是喊因为否不能恢从远充离门越极的筛阴极魔的区备域内扬抽出波足够牌大的辽门极匆电流蛙。912.沟3晶闸涨管及曲派生眯器件⒊GT雷O的静洁态特且性GT访O的阳邮极伏声安特其性与淋普通假晶闸际管的比阳极息伏安汇特性沃相似猎。门极砌伏安沸特性疼则有默很大妨区别丢。GT尽O的门柏极伏短安特昼性922.皱3晶闸傻管及摊派生男器件当门简极电肠流增制大到炊开通污门极减电流IGF时，喂因阳扫极电适流的彻出现识，门乏极电庙压突循增，特性缓由曲循线①座段跳仍到曲喇线②玻段，管语子导最通。逐渐如增加截门极搞正向抬电压槽，门张极电塌流随扭着增促加，造如曲近线①臭段所胀示。导通妙时门极分电压州跳变竿大小录与阳植极电膝流大犯小有罚关，电析流越船大，麻电压勿增幅青越大垒。GT溪O的门鼓极伏悬安特字性开通响过程932.臣3晶闸冤管及辆派生参器件关断筋晶闸洽管，饰门极以加反亩向电丧压。辰此时座，门朋极特平性的郑工作陕点可词按不碍同的熟阳极旁特性截曲线茶，从纽奉第Ⅰ象限岛经第Ⅳ到达板第Ⅲ象限浆。当门源极反董向电惭流达及到一扮定值吊时，姑晶闸期管关斜断。在州关断斯点上臂，门绍极特逐性再套次发场生由数曲线慰③段毁到④专段的锤跃变觉。此校时门慢极电余压增桂加，覆门极珍电流荣下降惩。在完碗全阻翻断时液，门呆极工仅作在娱反向果特性泪曲线标④上貌。由门妄极伏他安特往性可丛以看蒜出，GT饲O的阳陡极电湖流越状大，蒙关断患时所粒需门解极的傍触发搞脉冲叼电流丈越大。关断过程942.疑3晶闸验管及声派生词器件4．GT距O的动见态特之性开通飞时间锁：延迟谋时间td和上债升时书间tr关断梅时间蜘：储存递时间tS阶段下降栋时间tf阶段尾部祖时间tt阶段952.穴3晶闸元管及普派生拖器件开通略时间似包括绸延迟粪时间td和上惑升时沙间tr。开通忆损耗榴主要笨取决央于上洗升时端间，她为了垫减少弃损耗遵应采涌用强熟触发苹控制件。GT巷O关断鹅时，竭在门惊极加内反向呢电压袋，由高门极刚抽取帆导通舱时储魄存的斑大量困载流村子，瓶整个巡寿关断饰过程塌经历民三个鬼阶段诸：1）储巨存时泊间tS阶段拖从门前极出树现反厉向电惕流开多始到隶阳极底电流蕉降到90慌%所需鞠的时链间。2）下以降时播间tf阶段丛从阳泛极电净流90巨%下降叉到10撤%所需筛的时仆间。3）尾层部时鲜间tt阶段务从拣阳极鱼电流10诊%衰减使到断窝态漏段电流怪值所简需的使时间寄。962.盖3晶闸飞管及傻