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海南風(fēng)光 此課件及“海南風(fēng)光”封面屬清華大學(xué)唐慶玉創(chuàng)作,如發(fā)現(xiàn)剽竊,必究法律責(zé)任! 晶閘管及其應(yīng)用 清華大學(xué)電機系電工學(xué)教研組唐慶玉編 電力電子器件 可控整流電路 逆變電路 直流調(diào)壓電路 直流斬波電路 目 錄 別名: 可控硅( SCR)( Silicon Controlled Rectifier)是 一種 大功率半導(dǎo)體器件,出現(xiàn)于 70年代。它的出現(xiàn)使半導(dǎo)體器件由弱電領(lǐng)域擴展到強電領(lǐng)域。 特點: 體積小、重量輕、無噪聲、壽命長、 容量大(正向平均電流達千安、正向耐壓達數(shù)千伏)。 應(yīng)用領(lǐng)域: ? 整流(交流 ? 直流) ? 逆變(直流 ? 交流) ? 變頻(交流 ? 交流) ? 斬波(直流 ? 直流) 此外還可作無觸點開關(guān)等。 晶閘管 ( Thyristor) 工作原理 1. 結(jié)構(gòu) P1 P2 N1 N2 四 層 半 導(dǎo) 體 K(陰極) G(控制極) A(陽極) PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 三 個 PN 結(jié) 符號 A K G G K P1 P2 N1 N2 A P P N N N P A G K 2. 工作原理 陽極 陰極 控制極 A P P N N N P G K ig 223。 ig 223。223。i g K A G T1 T2 等效為由二個三極管組成 UGK UAK T T2都導(dǎo)通后,即使去掉 UGK, T T2仍然導(dǎo)通 RL (1)陽極 A加反向電壓, 或不加觸發(fā)信號(即 UGK= 0 )。 可控硅導(dǎo)通的條件: ( 1)陽極 A加正電壓 ( 2)控制極 G加正的觸發(fā)電壓 可控硅截止的條件: (2)可控硅正向?qū)ê螅袅钇潢P(guān)斷,必須減小 UAK(或使 UAK反向),使可控硅中電流小于某一最小電流 IH ( IH稱為維持電流) A ig 223。 ig 223。223。i g K G T1 T2 UAK RL UGK A K G ( 1)晶閘管具有單向?qū)щ娦浴? 若使其關(guān)斷,必須降低 UAK 或加大回路電阻,把陽極電流減小到維持電流以下。 正向?qū)l件: A、 K間加正向電壓, G、 K間加正的觸發(fā)信號。 晶閘管的工作原理小結(jié) ( 2)晶閘管一旦導(dǎo)通,控制極便失去作用。 特性與參數(shù) 1. 特性 U I IH IF IG=0時 有 IG時 正向 反向 U 陽極、陰極間的電壓 I 陽極電流 UDSM 正向轉(zhuǎn)折電壓 截止 導(dǎo)通 導(dǎo)通后管壓降約 1V 額定正向平均電流 維持電流 URSM 反向擊穿電壓 正向特性: 控制極開路時,隨 UAK的加大,陽極電流逐漸增加。當 U = UDSM( 正向轉(zhuǎn)折電壓)時,晶閘管自動導(dǎo)通。正常工作時, UAK應(yīng)小于 UDSM 。 反向特性: 隨反向電壓的增加,反向漏電流稍有增加,當 U = URSM ( 反向擊穿 電壓) 時,反向擊穿。正常工作時,反向電壓必須小于URSM。 (1) UDRM:正向阻斷電壓 晶閘管耐壓值。一般取 UDRM = 80% UDSM (正向轉(zhuǎn)折電壓)。 普通晶閘管 UDRM 為 100V3000V 2. 主