双向晶闸管及其他晶闸管.ppt

一、双向晶闸管

双向晶闸管的外形与普通晶闸管类似,有塑封式、螺栓式和平板式。但其内部是一种NPNPN五层结构引出三个端线的器件。如图1-7所示。
第三节双向晶闸管及其他派生晶闸管
图1-7 双向晶闸管
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常
见
双
向
晶
闸
管
引
脚
排
列
2

双向晶闸管具有正反向对称的伏安特性曲线。正向部分位于第I象限,反向部分位于第III象限。如图1-7(d)所示。
双向晶闸管均方根值电流(即额定电流)与普通晶闸管平均值电流(额定电流)之间的换算关系式为
国产双向晶闸管的型号表示如:KS50-10-21,额定电流50A,额定电压10级,断态电压临界上升率du/dt为2级,换向电流临界下降率di/dt为1级。
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3. 双向晶闸管的触发方式
双向晶闸管正反两个方向都能导通,门极加正负电压都能触发。主电压与触发电压相互配合,可以得到四种触发方式:
Ⅰ+ 触发方式:主极T1为正,T2为负;门极电压G为正,T2为负。特性曲线在第Ⅰ象限。
Ⅰ- 触发方式:主极T1为正,T2为负;门极电压G为负,T2为正。特性曲线在第Ⅰ象限。
Ⅲ+ 触发方式:主极T1为负,T2为正;门极电压G为正,T2为负。特性曲线在第Ⅲ象限。
Ⅲ- 触发方式:主极T1为负,T2为正;门极电压G为负,T2为正。特性曲线在第Ⅲ象限。
由于双向晶闸管的内部结构原因,四种触发方式中触发灵敏度不相同,以Ⅲ+ 触发方式灵敏度最低,使用时要尽量避开,常采用的触发方式为Ⅰ+ 和Ⅲ- 。Ⅰ+触发灵敏度最高。
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4. 双向晶闸管的门极控制
双向晶闸管的控制方式常用的有两种,第一种为移相触发,与普通晶闸管一样,是通过控制触发脉冲的相位来达到调压的目的。第二种是过零触发,适用于调功电路及无触点开关电路。
本相电压强触发电路
这种触发方式电路简单、工作
可靠,主要用于双向晶闸管组
成的交流开关电路。
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4. 双向晶闸管的门极控制
简易触发电路
电风扇无级调速电路图
接通电源后,电容C1充电,当电容C1两端电压的峰值达到氖管HL的击穿电压时,HL亮,双向晶闸管VT被触发导通,电扇转动。改变电位器RP的大小,即改变了C1的充电时间常数,使VT的导通角发生变化,也就改变了电动机两端的电压,因此电扇的转速改变。由于RP是无级变化的,因此电扇的转速也是无级变化的。
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4. 双向晶闸管的门极控制
单结晶体管触发
单结晶体管触发的交流调压电路
调节RP阻值可改变负载RL上电压的大小。
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4. 双向晶闸管的门极控制
集成触发器
KC06组成的双向晶闸管移相交流调压电路
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包括所有专为快速应用而设计的晶闸管,有快速晶闸管和高频晶闸管(10kHz以上);
管芯结构和制造工艺进行了改进,开关时间以及du/dt和di/dt耐量都有明显改善;
普通晶闸管关断时间数百微秒,快速晶闸管数十微秒,高频晶闸管10s左右;
高频晶闸管的不足在于其电压和电流定额都不易做高;
由于工作频率较高,选择通态平均电流时不能忽略其开关损耗的发热效应;
FST由于允许长期通过的电流有限,所以其不宜在低频下工作。
二、快速晶闸管(Fast Switching Thyristor——FST)
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逆导晶闸管是将晶闸管反并联一个二极管制作在同一管芯上的功率集成器件,这种器件不具有承受反向电压的能力,一旦承受反向电压即开通。
三、逆导晶闸管(Reverse Conducting Thyristor——RCT)
图1-9 逆导晶闸管的电气图形符号和伏安特性
a) 电气图形符号 b) 伏安特性
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