电力可控硅应用基本知识

晶闸管应用基础知识主讲：杨传东符号AKGGKP1P2N1N2APPNNNPAGK一、晶闸管结构与特性1.1.结构示意图1.2.特性UIVRRMIHVDRMIFIG1=0AIG2IG3IG3IG2IG1>>正向反向V--阳极、阴极间的电压

I--阳极电流VRSM反向击穿电压导通后管压降约小于2V额定正向平均电流维持电流VDSM正向转折电压（1）晶闸管具有单向导电性。

若使其关断，必须降低VAK或加大回路电阻，把阳极电流减小到维持电流以下。晶闸管正向导通条件：A、K间加正向电压，G、K间加触发信号。1.3.晶闸管简要工作原理（2）晶闸管一旦导通，控制极失去作用。2.1

.VDRM：断态重复峰值电压VDSM：断态不重复峰值电压，又称正向转折电压。晶闸管耐压值。一般取VDRM

=80%VDSM。普通晶闸管VDRM为100V---6500V，常用300V-3000V二、晶闸管主要参数VIIHIF额定正向平均电流VDSM正向转折电压VRSM反向击穿电压VDRM控制极断路时，可以重复作用在晶闸管上的反向重复电压。一般取URRM=80%URSM。普通晶闸管URRM为100V--6500VURSM:反向不重复峰值电压2.2.URRM：反向重复峰值电压VIIHIF额定正向平均电流VDSM正向转折电压VRSM反向击穿电压VDRMVRRMITAV含义it

2

ITAV

2.3.ITAV：通态平均电流

环境温度为40。C时,在电阻性负载、单相工频正弦半波、导电角不小于170o的电路中，晶闸管允许的最大通态平均电流。普通晶闸管ITAV为100A---5000A。2.4.VTM：通态峰值压降2.6.VGT、IGT：控制极触发电压和电流

在规定的条件下，通过3倍左右正弦半波平均电流时，晶闸管阳、阴两极间的电压平均值。对于电力可控硅一般为2V左右。2.5.IH：维持电流

在室温下，控制极开路、晶闸管被触发导通后，维持导通状态所必须的最小电流。一般为几十到一百多毫安。

在室温下，阳极电压为直流6V时，使晶闸管完全通所必须的最小控制极直流电压、电流。一般VGT为1~5V，IGT

为几十到几百毫安。2.7.dv/dt断态电压临界上升率

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2.8.di/dt通态电流临界上升率

指在规定条件下，晶闸管能承受而无有害影响的最大通态电流上升率。如果电流上升太快，则晶闸管刚一开通，便会有很大的电流集中在门极附近的小区域内，从而造成局部过热而使晶闸管损坏。2.9.其他参数：

ITSM：浪涌电流

Qrr：反向恢复电荷；

VGD：门极不触发电压

IL:擎住电流

晶闸管合计有差不多三十几个参数，以上是常用参数。直径40mm晶闸管参数示例三、晶闸管及其模块型号额定电压级别：VDRM额定通态平均电流：ITAV晶闸管类型P---普通晶闸管K---快速晶闸管S---双向晶闸管晶闸管K晶闸管型号命名规则模块型号命名规则模块的电路形式串联共阴极共阳极反并联三相共阴极三相共阳极单相桥三相桥四、晶闸管常见外型模块及功率组件常见外型五、晶闸管的应用5.1.

中频感应加热电源

晶闸管中频电源基本替代了传统的中频电动—发电机组，广泛应用于热加工领域。中频电源至今仍主要采用快速或高频晶闸管，频率为300—8000HZ，单机功率为25—4000KW。

5.2.电化学和电热用电源电化学应用：1、水溶液电解制取金属，如金、银、铜、锌、锡、铅等。2、水溶液电解制取非金属（电解食盐

水），如氯、氢、等。3、熔融盐电解制取金属，如铝、钛、镁、钠、钾等。4、电热化学制取非金属，如黄磷，石墨电极、碳化钙等。5、电热化学制取金属，如铁,钢，铁合金等。6、表面电解加工与处理，如电镀等。7、界面电化学，如电泳，电渗析等。

电化学和电热用电源要求器件电流较大，电压不高，器件的触发参数及耐压一致性要求较高。重点解决器件并联使用中均流的问题。5.3焊接电源焊接电源的主电路形式：常见的有晶闸管整流焊接电源、晶闸管逆变焊接电源等。KP、KK、ZP、ZK系列晶闸管在其中均有应用。5.3.1.晶闸管整流焊接电源带平衡电抗器的六相双反星形可控整流电路和三相全控桥整流电路5.3.2移相式晶闸管焊接电源移相式晶闸管焊接电源5.3.3.电容储能式晶闸管焊机

电容储能式晶闸管焊机（电阻焊、碰焊、点焊）5.3.4.晶闸管逆变弧焊电源晶闸管逆变弧焊电源5.4.电机用可控硅电源1、可控硅直流电源可用于发电机、同步电动机、直流电机的励磁。2、可控硅反并联组件用于电动机软起动装置、电机频繁倒向开关装置（主

要用于轧钢生产线）3、晶闸管直流不可逆传动系统主要用于造纸、印刷等轻工业。4、晶闸管直流可逆传动系统主要用于轧机、龙门刨等。5、晶闸管交流串级调速；晶闸管直流牵引。6、晶闸管斩波器用于线绕电机的启动、调速。7、晶闸管交流调压器实现大功率三相异步电动机的软启动。

关键词：励