课题十三 晶闸管及其应用.ppt

课题13 晶闸管及其应用
对应教材章节:
晶闸管
可控整流电路
晶闸管的保护
单结晶体管触发电路
晶闸管
(Silicon Controlled Rectifier)
晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功
率半导体器件。它的出现使半导体器件由弱电领域
扩展到强电领域。
晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性,但它的导通时间是可控的,主要用于整流、逆变、
调压及开关等方面。
体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维修简单、操作方便、寿命长、容量大(正向平均电流达千安、正向耐压达数千伏)。
优点:
G
控制极
晶闸管
基本结构
K 阴极
G
阳极
A
P1
P2
N1
N2
四层半导体
晶闸管是具有三个PN结的四层结构, 其外形、结构及符号如图。
(c) 结构
K
G
A
(b) 符号
(a) 外形
晶闸管的外形、结构及符号
三
个PN  结
P1
P2
N1
N2
K
G
A
晶闸管相当于PNP和NPN型两个晶体管的组合
+
K
A
T2
T1
_
P2
N1
N2
IG
IA
P1
N1
P2
IK
G
P
P
N
N
N
P
A
G
K
T1
T2
工作原理
A
在极短时间内使两个三极管均饱和导通,此过程称触发导通。
形成正反馈过程
K
G
EA > 0、EG > 0
EG
EA
+
_
R
晶闸管导通后,去掉EG , 依靠正反馈,仍可维持导通状态。
工作原理
G
EA > 0、EG > 0
K
EA
+
_
R
T1
T2
EG
A
形成正反馈过程
主要参数
UFRM:
正向重复峰值电压(晶闸管耐压值)
晶闸管控制极开路且正向阻断情况下,允许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。
一般取UFRM = 80% UB0 。
普通晶闸管 UFRM 为100V — 3000V
反向重复峰值电压
控制极开路时,允许重复作用在晶闸管元
件上的反向峰值电压。
一般取 URRM = 80% UBR
普通晶闸管 URRM为100V—3000V
URRM:
正向平均电流
环境温度为40C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电流的平均值。
IF:
IF
t

2
如果正弦半波电流的最大值为Im, 则
普通晶闸管IF为1A — 1000A。