《晶闸管及应用电路.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《晶闸管及应用电路.ppt（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路电电 子子 技技 术术主主 讲讲:许许 晓晓 宁宁宁波市第二职业技术学校宁波市第二职业技术学校第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路8.1 晶闸管的可控单向导电性8.2 晶闸管的工作原理与特性8.3 晶闸管的主要特性参数第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路1956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。1957年美国通用电气公司开发出第一只晶闸管产品。年美国通用电气公司开发出第一只晶闸管产品。1958年商业化。年商业化。开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代
2、。开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代。20世纪世纪80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。能能承承受受的的电电压压和和电电流流容容量量最最高高，工工作作可可靠靠，在在大大容容量量的的场场合合具具有有重重要要地地位。位。晶晶闸闸管管（Thyristor）：晶体闸流管，可控硅整流器（Silicon Controlled RectifierSCR）第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路8.1 8.1 晶闸管的可控单向导电性晶闸管的可控单向导电性晶闸管导通关断实验原理图第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路实验顺序实验前灯的情况实验时晶闸管情况实
3、验后灯的情况阳极电压门极电压导通实验123暗暗暗反向反向反向反向零正向暗暗暗123暗暗暗正向正向正向反向零正向暗暗亮关断实验123亮亮亮正向正向正向正向 零反向亮亮亮4亮正向(减小到零）(任意)暗第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路实验结论实验结论1.1.晶闸管在反向阳极电压作用下，不论门极为何种电压，都处晶闸管在反向阳极电压作用下，不论门极为何种电压，都处于关断状态。于关断状态。2.2.晶闸管同时在正向阳极电压与正向门极电压作用下，才能导晶闸管同时在正向阳极电压与正向门极电压作用下，才能导通。通。3.3.已导通的晶闸管在正向阳极电压作用下，门极失去控制作用。已导通的晶闸管在正向阳极
4、电压作用下，门极失去控制作用。4.4.晶闸管在导通状态时，当晶闸管在导通状态时，当EaEa减小到接近零时，晶闸管关断减小到接近零时，晶闸管关断。第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路v可控性：当晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当的可控性：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，晶闸管才能由截止变为导通。正向门极电压，晶闸管才能由截止变为导通。v晶闸管一旦导通后，门极失去可控作用。晶闸管一旦导通后，门极失去可控作用。v单向导电性：导通的晶闸管，不管门极有没有电压，阳极单向导电性：导通的晶闸管，不管门极有没有电压，阳极一旦加上反向电压，晶闸管就由导通变为截止。一旦加上反
5、向电压，晶闸管就由导通变为截止。第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路结论二结论二晶闸管关断的条件：晶闸管关断的条件：使流过晶闸管的阳极电流小于晶闸管规定的维持电流。使流过晶闸管的阳极电流小于晶闸管规定的维持电流。关断实现的方式：关断实现的方式：减小阳极电压减小阳极电压 增大负载电阻增大负载电阻 加反向阳极电压加反向阳极电压结论一结论一晶闸管的导通条件：晶闸管的导通条件：1 1、阳极与阴极之间加上正向电压；、阳极与阴极之间加上正向电压；2 2、门极与阴极之间加上适当的正向电压。、门极与阴极之间加上适当的正向电压。第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路常用常用晶闸管的结构晶闸管的
6、结构螺栓型晶闸管螺栓型晶闸管晶闸管模块晶闸管模块平板型晶闸管外形及结构平板型晶闸管外形及结构第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路 8.2 晶闸管的工作原理与特性AGKP1N1J1P2N2J2J3P1N1N1P2P2N2一、晶闸管触发导通原理：一、晶闸管触发导通原理：晶闸管的三个晶闸管的三个PN结可等效看成由两个晶体管结可等效看成由两个晶体管V1(P1-N1-P2)与与V2(N1-P2-N2)组成。组成。第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路AGKRdEaEgIaIkIgIcov1v2由图可知，由图可知，v1v1的集电极电流的集电极电流同时又是同时又是v2v2的基极电流，的基极
7、电流，v2v2的集电极电流同时又是的集电极电流同时又是v1v1的的基极电流，当晶闸管阳极加基极电流，当晶闸管阳极加正向电压，一旦有足够的门正向电压，一旦有足够的门极电流流入时，就形成强烈极电流流入时，就形成强烈的正反馈的正反馈第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路晶闸管的双晶体管模型及其工作原理晶闸管的双晶体管模型及其工作原理a)双晶体管模型双晶体管模型 b)工作原理工作原理式中式中 1和和 2分别是晶体管分别是晶体管V1和和V2的的共基极电流增益共基极电流增益；ICBO1和和ICBO2分别分别是是V1和和V2的共基极漏电流。由以上的共基极漏电流。由以上式可得式可得 ：按晶体管的工作原
8、理晶体管的工作原理，得：（1-2）（1-1）（1-3）（1-4）（1-5）第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路在低发射极电流下在低发射极电流下 是很小的，而当发射极电流建立起来是很小的，而当发射极电流建立起来之后，之后，迅速增大。迅速增大。阻阻断断状状态态：I IG G=0=0，1 1+2 2很很小小。流流过过晶晶闸闸管管的的漏漏电电流流稍稍大大于于两个晶体管漏电流之和。两个晶体管漏电流之和。开开通通状状态态：注注入入触触发发电电流流使使晶晶体体管管的的发发射射极极电电流流增增大大以以致致 1 1+2 2趋趋近近于于1 1的的话话，流流过过晶晶闸闸管管的的电电流流I IA A，将将趋
9、趋近近于于无无穷穷大，实现饱和大，实现饱和导通。导通。I IA A实际由外电路决定实际由外电路决定。第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应阳极电压上升阳极电压上升率率d du u/d dt t过高过高结温较高结温较高光触发光触发光光触触发发可可以以保保证证控控制制电电路路与与主主电电路路之之间间的的良良好好绝绝缘缘而而应应用用于于高高压压电电力力设设备备中中，称称为为光光控控晶晶闸闸管管（Light Light Triggered Triggered ThyristorThyristorLTTLTT）。）。只有
10、门极触发是最精确、迅速而可靠的控制手段只有门极触发是最精确、迅速而可靠的控制手段。其他几种可能导通的情况其他几种可能导通的情况：第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路晶闸管的基本特性晶闸管的基本特性承承受受反反向向电电压压时时，不不论论门门极极是是否否有有触触发发电电流流，晶晶闸闸管管都都不不会会导通。导通。承承受受正正向向电电压压时时，仅仅在在门门极极有有触触发发电电流流的的情情况况下下晶晶闸闸管管才才能能开通。开通。晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。要要使使晶晶闸闸管管关关断断，只只能能使使晶晶闸闸管管的的电电流流降降到到接接近近于于零零的的某
11、某一一数值以下数值以下 。晶闸管正常工作时的特性总结如下：晶闸管正常工作时的特性总结如下：第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路Ig=0时，当阳极电压足够大时，晶闸管会时，当阳极电压足够大时，晶闸管会“硬硬开通开通”，此电压称为正向转折电压。，此电压称为正向转折电压。正向导通Ig0=0IaUaABIHUROIg增加时，正向转折电压减小。增加时，正向转折电压减小。3.晶闸管一旦导通，门极失去晶闸管一旦导通，门极失去控制作用，晶闸管相当于二极控制作用，晶闸管相当于二极管。管。二、晶闸管伏安特性：二、晶闸管伏安特性：4.当晶闸管加反向电压而且此电当晶闸管加反向电压而且此电压足够大时，晶闸管反向击穿。压足够大时，晶闸管反向击穿。UBOIg1Ig2第八章第八章 晶闸管及应用电路晶闸管及应用电路EndThank you!