電力晶體管和晶閘管(編輯修改稿)
2025-06-15 15:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 將失去控制作用 ，即無(wú)論 EG如何，均保持導(dǎo)通狀態(tài)。 SCR導(dǎo)通后的管壓降為 1V左右，主電路中的電流 I由 R和 RW以及 EA的大小決定； ? 當(dāng) UAK0時(shí)，無(wú)論 SCR原來(lái)的狀態(tài)，都會(huì)使 R熄滅，即此時(shí) SCR關(guān)斷。 其實(shí)，在 I逐漸降低（通過(guò)調(diào)整 RW）至某一個(gè)小數(shù)值時(shí)，剛剛能夠維持 SCR導(dǎo)通。如果繼續(xù)降低 I，則 SCR同樣會(huì)關(guān)斷。該小電流稱為 SCR的維持電流。 導(dǎo)通和關(guān)斷條件 綜上所述： SCR導(dǎo)通條件： UAK0 同時(shí) UGK0 由導(dǎo)通 → 關(guān)斷的條件： 使流過(guò) SCR的電流降低至維持電流以下。 (一般通過(guò)減小 EA,直至 EA0來(lái)實(shí)現(xiàn)。） 23 RN P NP N PAGSKEGIGEAIKIc2Ic1IAV1V2P1AGKN1P2P2N1N2a) b)圖 14 晶閘管的雙晶體管模型及其工作原理 a) 雙晶體管模型 b) 工作原理 三、晶閘管的工作原理分析 〔 具體描述 〕 如果 IG(門極電流 )注入 V2基極， V2導(dǎo)通，產(chǎn)生 IC2（ β2IG ） 。它同時(shí)為 V1的基極電流，使 V1導(dǎo)通，且 IC1= β 1IC2,IC1加上 IG進(jìn)一步加大 V2的基極電流，從而形成強(qiáng)烈的正反饋，使 V1V2很快進(jìn)入完全飽和狀態(tài)。此時(shí) SCR飽和導(dǎo)通，通過(guò) SCR的電流由 R確定為 EA/R。 UAK之間的壓降相當(dāng)于一個(gè) PN結(jié)加一個(gè)三極管的飽和壓降約為 1V。此時(shí)，將 IG調(diào)整為 0，即 UGK0，也不能解除正反饋， G極失去控制作用。 在分析 SCR的工作原理時(shí)，常將其等效為兩個(gè)晶體管 V1和 V2串級(jí)而成 。 此時(shí)，其工作過(guò)程如下： UGK0 → 產(chǎn)生 IG → V2 通 → 產(chǎn)生 IC2 → V1通 → IC1↗ → I C2 ↗ → 出現(xiàn)強(qiáng)烈的正反饋，G極失去控制作用， V1和 V2完全飽和，SCR飽和導(dǎo)通。 24 ? 晶閘管的陽(yáng)極與陰極間的電壓和陽(yáng)極電流之間的關(guān)系 ，稱為 陽(yáng)極伏安特性 。（ 見(jiàn)圖 15） 四、晶閘管的陽(yáng)極伏安特性 IG =0 圖 15 晶閘管的伏安特性 IG2IG1IG UA IA IG1 IG2 正向?qū)? UBO 正向特性 雪崩擊穿 25 1) 正向特性 ? IG=0時(shí)，器件兩端施加正向電壓，正向阻斷狀態(tài)，只有很小的正向漏電流流過(guò)，正向電壓超過(guò)臨界極限即 正向轉(zhuǎn)折電壓 Ubo，則漏電流急劇增大，器件開(kāi)通。 ? 隨著門極電流幅值的增大 ， 正向轉(zhuǎn)折電壓降低 。 ? 導(dǎo)通后的晶閘管特性和二極管的正向特性相仿 。 ? 晶閘管本身的壓降很小 ， 在 1V左右 。 ? 導(dǎo)通期間 ， 如果門極電流為零 ， 并且陽(yáng)極電流降至接近于零的某一數(shù)值 IH以下 ， 則晶閘管又回到正向阻斷狀態(tài) 。 IH稱為維持電流 。 正向?qū)ㄑ┍罁舸㎡ + UA UA IAIAIHIG2IG1IG= 0UboUD S MUD R MUR R MUR S M圖 15 晶閘管的伏安特性 IG2IG1IG 四、晶閘管的陽(yáng)極伏安特性 26 2) 反向特性 ? 晶閘管上施加反向電壓時(shí) ， 伏安特性類似二極管的反向特性 。 ? 晶閘管處于反向阻斷狀態(tài)時(shí) ， 只有極小的反相漏電流流過(guò) 。 ? 當(dāng)反向電壓超過(guò)一定限度 ， 到反向擊穿電壓后 ， 外電路如無(wú)限制措施 ， 則反向漏電流急劇增加 ， 導(dǎo)致晶閘管發(fā)熱損壞 。 四、晶閘管的陽(yáng)極伏安特性 正向?qū)ㄑ┍罁舸㎡ + UA UA IAIAIHIG2IG1IG= 0UboUD S MUD R MUR R MUR S M圖 15 晶閘管的伏安特性 IG2IG1IG 27 1. 額定電壓 （ UTn） 1) 正向斷態(tài)重復(fù)峰值電壓 UDRM—— 在門極斷路而結(jié)溫為額定值時(shí) ， 允許重復(fù)加在器件上的正向峰值電壓 。 2) 反向阻斷重復(fù)峰值電壓 URRM—— 在門極斷路而結(jié)溫為額定值時(shí) ， 允許重復(fù)加在器件上的反向峰值電壓 。 3) 通態(tài) （ 峰值 ） 電壓 UTM—— 晶閘管通以某一規(guī)定倍數(shù)的額定通態(tài)平均電流時(shí)的瞬態(tài)峰值電壓 。 五、晶閘管的主要參數(shù) 28 ?通常取 晶閘管的 UDRM和 URRM中較小的標(biāo)值作為該器件的額定電壓 。 選用時(shí) ， 額定電壓要留有一定裕量 ,一般取額定電壓為正常工作時(shí)晶閘管所承受峰值電壓 2~3倍： UTn＝（２～３） UTM (在交流市電中 UTM≈311V) ?一般來(lái)
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