晶閘管及其電路資料PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 晶閘管及其電路資料晶閘管及其電路資料 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn): 1.晶閘管結(jié)構(gòu)、符號(hào)、工作原理與伏安特性 2.單相橋式半控整流電路 3.單結(jié)晶體管結(jié)構(gòu)與工作原理 4.雙向晶體管結(jié)構(gòu)與工作原理 本章難點(diǎn): 電阻性負(fù)載單相橋式半控整流電路工作原理 項(xiàng)目九項(xiàng)目九 晶閘管及其電路晶閘管及其電路 第1頁(yè)/共34頁(yè) 9.1 晶閘管概述晶閘管概述 晶閘管的特點(diǎn)是可以用弱信號(hào)控制強(qiáng)信號(hào)。從控制的觀晶閘管的特點(diǎn)是可以用弱信號(hào)控制強(qiáng)信號(hào)。從控制的觀 點(diǎn)看，它的功率放大倍數(shù)很大，用幾十到一二百毫安電流，點(diǎn)看，它的功率放大倍數(shù)很大，用幾十到一二百毫安電流， 兩到三伏的電壓可以控制幾十安、千余伏的工作電流電壓，兩到

2、三伏的電壓可以控制幾十安、千余伏的工作電流電壓， 換句話(huà)說(shuō)，它的功率放大倍數(shù)可以達(dá)到數(shù)十萬(wàn)倍以上。由于換句話(huà)說(shuō)，它的功率放大倍數(shù)可以達(dá)到數(shù)十萬(wàn)倍以上。由于 元件的功率增益可以做得很大，所以在許多晶體管放大器功元件的功率增益可以做得很大，所以在許多晶體管放大器功 率達(dá)不到的場(chǎng)合，它可以發(fā)揮作用。從電能的變化與調(diào)節(jié)方率達(dá)不到的場(chǎng)合，它可以發(fā)揮作用。從電能的變化與調(diào)節(jié)方 面看，它可以實(shí)現(xiàn)交流面看，它可以實(shí)現(xiàn)交流直流、直流直流、直流交流、交流交流、交流交流、交流、 直流直流直流以及變頻等各種電能的變換和大小的控制。直流以及變頻等各種電能的變換和大小的控制。 第2頁(yè)/共34頁(yè) 晶閘管是半導(dǎo)體型功率器件，

3、對(duì)超過(guò)極限參數(shù)運(yùn)用很敏晶閘管是半導(dǎo)體型功率器件，對(duì)超過(guò)極限參數(shù)運(yùn)用很敏 感，實(shí)際運(yùn)用時(shí)應(yīng)該注意留有較大電壓、電流余量，并應(yīng)盡感，實(shí)際運(yùn)用時(shí)應(yīng)該注意留有較大電壓、電流余量，并應(yīng)盡 量解決好器件的散熱問(wèn)題。量解決好器件的散熱問(wèn)題。 根據(jù)結(jié)構(gòu)及用途的不同，晶閘管有很多類(lèi)型，比較常用根據(jù)結(jié)構(gòu)及用途的不同，晶閘管有很多類(lèi)型，比較常用 的有普通晶閘管、高頻晶閘管、雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、的有普通晶閘管、高頻晶閘管、雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、 可關(guān)斷晶閘管、無(wú)控制晶閘管、光控晶閘管和熱敏晶閘管等?？申P(guān)斷晶閘管、無(wú)控制晶閘管、光控晶閘管和熱敏晶閘管等。 第3頁(yè)/共34頁(yè) 9.2 晶閘管晶閘管 9.2.1 晶閘管

4、結(jié)構(gòu)、符號(hào)與外形晶閘管結(jié)構(gòu)、符號(hào)與外形 晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖和圖形符號(hào)如晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖和圖形符號(hào)如圖圖9-2所示。它由所示。它由 PNPN四層半導(dǎo)體構(gòu)成，其間形成三個(gè)四層半導(dǎo)體構(gòu)成，其間形成三個(gè)PN結(jié)，引出三個(gè)電極，結(jié)，引出三個(gè)電極， 分別為陽(yáng)極分別為陽(yáng)極a、陰極陰極k和控制極和控制極g。 圖圖9-1 晶閘管的外形圖晶閘管的外形圖 圖圖9-2 晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號(hào)晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號(hào) 第4頁(yè)/共34頁(yè) 9.2.2 晶閘管的工作原理晶閘管的工作原理 為了說(shuō)明晶閘管的工作原理，可將晶閘管等效地看成由為了說(shuō)明晶閘管的工作原理，可將晶閘管等效地看成由 PNP和和NPN型兩個(gè)三極管連接而成

5、，每個(gè)三極管基極與另一個(gè)型兩個(gè)三極管連接而成，每個(gè)三極管基極與另一個(gè) 三極管的集電極相連，如圖三極管的集電極相連，如圖9-3所示，陽(yáng)極所示，陽(yáng)極a相當(dāng)于相當(dāng)于PNP型三極型三極 管管T2的發(fā)射極，陰極的發(fā)射極，陰極k相當(dāng)于相當(dāng)于NPN型型T1三極管的發(fā)射極。三極管的發(fā)射極。 圖圖9-3 等效電路等效電路 第5頁(yè)/共34頁(yè) 按圖按圖9-4所示電路圖連接，在晶閘管陽(yáng)極所示電路圖連接，在晶閘管陽(yáng)極a和陰極和陰極k之之 間加正向電壓，同時(shí)在控制極間加正向電壓，同時(shí)在控制極g和陰極和陰極k之間也加正向電之間也加正向電 壓時(shí)，則可使晶閘管導(dǎo)通。壓時(shí)，則可使晶閘管導(dǎo)通。 控制極的作用只是使晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通，而

6、導(dǎo)通后，控控制極的作用只是使晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通，而導(dǎo)通后，控 制極就失去了控制作用，所以控制極制極就失去了控制作用，所以控制極g又稱(chēng)做門(mén)極。又稱(chēng)做門(mén)極。 陽(yáng)極電流陽(yáng)極電流IA減少到小于某一數(shù)值減少到小于某一數(shù)值IH時(shí)，晶閘管就不能維持正反饋過(guò)程而變?yōu)殛P(guān)斷，此時(shí)稱(chēng)為正向阻斷，時(shí)，晶閘管就不能維持正反饋過(guò)程而變?yōu)殛P(guān)斷，此時(shí)稱(chēng)為正向阻斷，IH稱(chēng)為維持電流；如果在陽(yáng)極和陰極之間加反向電壓時(shí)，晶閘管亦不可導(dǎo)通，稱(chēng)為反向阻斷。稱(chēng)為維持電流；如果在陽(yáng)極和陰極之間加反向電壓時(shí)，晶閘管亦不可導(dǎo)通，稱(chēng)為反向阻斷。 圖圖9-4 晶閘管的導(dǎo)通原理晶閘管的導(dǎo)通原理 第6頁(yè)/共34頁(yè) 晶閘管的導(dǎo)通條件為：晶閘管的導(dǎo)通條件為：

7、 (1) 在陽(yáng)極和陰極間加正向電壓。在陽(yáng)極和陰極間加正向電壓。 (2) 在控制極和陰極間加正向觸發(fā)電壓。在控制極和陰極間加正向觸發(fā)電壓。 (3) 陽(yáng)極電流不小于維持電流。陽(yáng)極電流不小于維持電流。 第7頁(yè)/共34頁(yè) 9.2.3 晶閘管的伏安特性及其主要參數(shù)晶閘管的伏安特性及其主要參數(shù) 1. 晶閘管的伏安特性 (1) 正向特性 當(dāng)U 0時(shí)對(duì)應(yīng)的曲線稱(chēng)正向特性。由圖-5可看出，晶閘管的正向特性可分為阻斷狀態(tài)OA段和導(dǎo)通狀態(tài)BC段兩個(gè)部分。 (2) 反向特性 當(dāng)U0時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲線稱(chēng)為反向特性晶閘管的反向特性與二極管相似，此時(shí)，晶閘管狀態(tài)與控制極上是否加觸發(fā)電壓無(wú)關(guān)。 圖圖9-5 晶閘管的伏安特性晶閘管

8、的伏安特性 第8頁(yè)/共34頁(yè) 9.2.3 晶閘管的伏安特性及其主要參數(shù)晶閘管的伏安特性及其主要參數(shù) 2. 晶閘管的主要參數(shù)晶閘管的主要參數(shù) (1) 正向重復(fù)峰值電壓UDRM (2) 反向重復(fù)峰值電壓URRM (3) 額定正向平均電流IF (4) 維持電流IH (5) 觸發(fā)電壓UGG和觸發(fā)電流IG 第9頁(yè)/共34頁(yè) 9.2.4 晶閘管的型號(hào)晶閘管的型號(hào) 目前我國(guó)生產(chǎn)的晶閘管的型號(hào)有兩種表示方法，即KP系列和3CT系列。 圖圖9-6 KP系列參數(shù)表示方式系列參數(shù)表示方式圖圖9-7 3CT系列參數(shù)表示方式系列參數(shù)表示方式 第10頁(yè)/共34頁(yè) .2.5 普通型晶閘管質(zhì)量粗測(cè)普通型晶閘管質(zhì)量粗測(cè) 1.

9、測(cè)量晶閘管內(nèi)部的測(cè)量晶閘管內(nèi)部的PN結(jié)結(jié) 晶閘管內(nèi)部有三個(gè)PN結(jié)，這三個(gè)PN結(jié)的好壞直接影響晶閘管的質(zhì)量。所以使用前，應(yīng)該先對(duì)這三個(gè)PN結(jié)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量方法如圖9-8所示。 圖圖9-8 晶閘管的測(cè)量晶閘管的測(cè)量 第11頁(yè)/共34頁(yè) 2. 測(cè)量晶閘管的關(guān)斷狀態(tài)測(cè)量晶閘管的關(guān)斷狀態(tài) 控制極控制極g和陰極和陰極k之間只有一個(gè)之間只有一個(gè)PN結(jié)，利用結(jié)，利用PN結(jié)的單向結(jié)的單向 導(dǎo)電特性，就可以用萬(wàn)用表的電阻擋對(duì)它進(jìn)行測(cè)量。導(dǎo)電特性，就可以用萬(wàn)用表的電阻擋對(duì)它進(jìn)行測(cè)量。 晶閘管在反向連接時(shí)是不導(dǎo)通的，如果正向連接，晶閘管在反向連接時(shí)是不導(dǎo)通的，如果正向連接， 但是沒(méi)有控制電壓，它也是不導(dǎo)通的。但是沒(méi)有

10、控制電壓，它也是不導(dǎo)通的。 3. 測(cè)量晶閘管的觸發(fā)能力測(cè)量晶閘管的觸發(fā)能力 圖圖9-9 測(cè)量小功率晶閘管的觸發(fā)能力測(cè)量小功率晶閘管的觸發(fā)能力 檢查小功率晶閘管觸發(fā)電路檢查小功率晶閘管觸發(fā)電路 如圖如圖9-9所示。所示。 第12頁(yè)/共34頁(yè) - 9.3 單相橋式半控整流電路單相橋式半控整流電路 可控整流電路是應(yīng)用廣泛的電能變換電路，其可控整流電路是應(yīng)用廣泛的電能變換電路，其 作用是將交流電變換成大小可調(diào)的直流電，作為直作用是將交流電變換成大小可調(diào)的直流電，作為直 流用電設(shè)備的電源。將二極管橋式整流電路中的兩流用電設(shè)備的電源。將二極管橋式整流電路中的兩 個(gè)二極管用兩個(gè)晶閘管替換，就構(gòu)成了半控橋式整

11、個(gè)二極管用兩個(gè)晶閘管替換，就構(gòu)成了半控橋式整 流電路。當(dāng)電路帶有電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載時(shí)，流電路。當(dāng)電路帶有電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載時(shí)， 其工作情況是不同的。其工作情況是不同的。 第13頁(yè)/共34頁(yè) 1. 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載 當(dāng)單相橋式半控整流電路的負(fù)載為純電阻時(shí)，當(dāng)單相橋式半控整流電路的負(fù)載為純電阻時(shí)， 稱(chēng)電阻性負(fù)載，其電路如圖稱(chēng)電阻性負(fù)載，其電路如圖9-10(a) 所示。所示。 圖圖9-10 電阻性負(fù)載單相半控橋式整流電路及波形電阻性負(fù)載單相半控橋式整流電路及波形 第14頁(yè)/共34頁(yè) (1)電路原理電路原理 當(dāng)電源電壓當(dāng)電源電壓u2為正半周時(shí)，晶閘管為正半周時(shí)，晶閘管T1和二極管和二極管D

12、2上為正向電壓作用。在上為正向電壓作用。在t1時(shí)刻，控制極上加觸發(fā)脈沖時(shí)刻，控制極上加觸發(fā)脈沖uG，使，使T1和和D2導(dǎo)通，負(fù)載導(dǎo)通，負(fù)載RL中流過(guò)輸出電流中流過(guò)輸出電流io，形成輸出整流電壓，形成輸出整流電壓uo。此時(shí)，晶閘管。此時(shí)，晶閘管T2和二極管和二極管D1因承受反向電壓而截止。因承受反向電壓而截止。在在t2時(shí)刻，電源電壓時(shí)刻，電源電壓u2過(guò)零，使過(guò)零，使T1和和D2關(guān)斷。關(guān)斷。 當(dāng)電源電壓當(dāng)電源電壓u2為負(fù)半周時(shí)，為負(fù)半周時(shí)，T2和和D1上加正向電壓。在上加正向電壓。在t3時(shí)刻，控制極加觸發(fā)脈沖，使時(shí)刻，控制極加觸發(fā)脈沖，使T2和和D1導(dǎo)通，在導(dǎo)通，在負(fù)載負(fù)載RL上有上有io和和uo

13、，直到，直到t4時(shí)刻時(shí)刻u2過(guò)零時(shí)關(guān)斷。此時(shí)，過(guò)零時(shí)關(guān)斷。此時(shí)，T1和和D2截止。電阻性負(fù)載半控整流電路的工作波形圖如圖截止。電阻性負(fù)載半控整流電路的工作波形圖如圖9-10(b)所示。所示。 第15頁(yè)/共34頁(yè) (2) 電路的計(jì)算電路的計(jì)算 輸出電壓的平均值輸出電壓的平均值: O2 1+cos =0.9 2 UU (12-1) 輸出電流的平均值輸出電流的平均值: O O L = U I R (12-2) 晶閘管晶閘管T和二極管和二極管D中流過(guò)的電流平均值中流過(guò)的電流平均值: TDO 1 = 2 III (12-3) 晶閘管所承受的最高正向電壓和二極管所承受的 最高反向電壓均為 第16頁(yè)/共34

14、頁(yè) 9.4 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 要使晶閘管導(dǎo)通，除了加正向陽(yáng)極電壓外，還必須在控制極和陰極之間加觸發(fā)電壓。提供觸發(fā)電壓的電路稱(chēng)為觸發(fā)電路。觸發(fā)電路的種類(lèi)很多，常用的有單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、阻容移相觸發(fā)電路、集成觸發(fā)電路以及晶體管觸發(fā)電路等。本節(jié)重點(diǎn)介紹單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。要使晶閘管導(dǎo)通，除了加正向陽(yáng)極電壓外，還必須在控制極和陰極之間加觸發(fā)電壓。提供觸發(fā)電壓的電路稱(chēng)為觸發(fā)電路。觸發(fā)電路的種類(lèi)很多，常用的有單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、阻容移相觸發(fā)電路、集成觸發(fā)電路以及晶體管觸發(fā)電路等。本節(jié)重點(diǎn)介紹單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。 9.4.1 對(duì)觸發(fā)電路的要求對(duì)觸發(fā)電路的要求 (1) 應(yīng)能提供足夠大的觸

15、發(fā)功率。應(yīng)能提供足夠大的觸發(fā)功率。 (2) 觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的寬度。觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的寬度。 (3) 為了保證觸發(fā)時(shí)間準(zhǔn)確，要求觸發(fā)脈沖具有陡峭上升沿。為了保證觸發(fā)時(shí)間準(zhǔn)確，要求觸發(fā)脈沖具有陡峭上升沿。 (4) 觸發(fā)脈沖應(yīng)與主電路的交流電源同步。觸發(fā)脈沖應(yīng)與主電路的交流電源同步。 (5) 觸發(fā)脈沖應(yīng)能在足夠?qū)挼姆秶鷥?nèi)平穩(wěn)地移相。觸發(fā)脈沖應(yīng)能在足夠?qū)挼姆秶鷥?nèi)平穩(wěn)地移相。 第17頁(yè)/共34頁(yè) 9.4.2 單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)與特性單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)與特性 1. 單結(jié)晶體管的外形符號(hào)與結(jié)構(gòu)單結(jié)晶體管的外形符號(hào)與結(jié)構(gòu) 圖圖9-11 N型單結(jié)晶體管型單結(jié)晶體管 圖9-11所示為單結(jié)晶體管的外形圖?？梢钥闯?，它

16、的外形與普通三極管相似，具有三個(gè)電極，但不是三極管，而是具有三個(gè)電極的二極管，管內(nèi)只有一個(gè)PN結(jié)，所以稱(chēng)之為單結(jié)晶體管。三個(gè)電極中，一個(gè)是發(fā)射極，兩個(gè)是基極，所以也稱(chēng)為雙基極二極管。 第18頁(yè)/共34頁(yè) 2. 單結(jié)晶體管的伏安特性單結(jié)晶體管的伏安特性 圖9-12(a)為測(cè)試單結(jié)晶體管伏安特性的試驗(yàn)電路。 圖9-12(b)為單結(jié)晶體管的伏安特性曲線，可將其分為三個(gè)區(qū)域。 圖圖9-12 單結(jié)晶體管的伏安特性曲線單結(jié)晶體管的伏安特性曲線 結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)單結(jié)晶體管的發(fā)射結(jié)電壓UeUp時(shí)，管子導(dǎo)通；若導(dǎo)通后，UeUv時(shí)，管子又恢復(fù)到截止?fàn)顟B(tài)。 第19頁(yè)/共34頁(yè) 9.4.3 單結(jié)晶體管振蕩器單結(jié)晶體管振

17、蕩器 利用單結(jié)晶體管的負(fù)阻特性可構(gòu)成自激振蕩電路，產(chǎn)生控制脈沖，用以觸發(fā)晶閘管，如圖12-14(a)所示，其波形如圖9-13(b)所示。 圖圖9-13 張馳振蕩電路圖及波形圖張馳振蕩電路圖及波形圖 第20頁(yè)/共34頁(yè) 9.4.4 單結(jié)晶體管同步觸發(fā)電路單結(jié)晶體管同步觸發(fā)電路 振蕩的電路的輸出可作為觸發(fā)脈沖，但必須使它與主電路同步，以保證在每個(gè)周期內(nèi)整流電路的控制角相等。 單結(jié)晶體管同步觸發(fā)可控整流電路如圖12-15(a)所示，圖中下半部分為主回路，是一單相半控橋式整流電路。上半部分為單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。電路中各點(diǎn)波形如圖12-15(b)所示。 第21頁(yè)/共34頁(yè) (a)電路圖 (b)波形圖 圖

18、圖9-14 單結(jié)晶體管同步觸發(fā)電路單結(jié)晶體管同步觸發(fā)電路 第22頁(yè)/共34頁(yè) 9.5 雙向晶閘管雙向晶閘管 雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的晶閘管，而且僅用一個(gè)觸發(fā)電路，是目前比較理想的交流開(kāi)關(guān)器件。雙向晶閘管廣泛用于工業(yè)、交通、家電領(lǐng)域、實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓、交流調(diào)速、交流開(kāi)關(guān)、舞臺(tái)調(diào)光和臺(tái)燈調(diào)光等多種功能。此外，它還被用在固態(tài)繼電器和固態(tài)接觸電路中。 第23頁(yè)/共34頁(yè) 9.5.1 雙向晶閘管雙向晶閘管 1. 結(jié)構(gòu)與外型符號(hào)結(jié)構(gòu)與外型符號(hào) 圖圖9-15 雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與符號(hào) 圖圖9-16 小功率雙向晶閘管外形小功率雙向晶閘管外形 第2

19、4頁(yè)/共34頁(yè) 9.5.2 觸發(fā)二極管觸發(fā)二極管 觸發(fā)二極管是雙向觸發(fā)二極管的簡(jiǎn)稱(chēng)，亦稱(chēng)二端交流器件，它與雙向晶閘管同時(shí)問(wèn)世。觸發(fā)二極管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，常用來(lái)觸發(fā)雙向晶閘管，構(gòu)成過(guò)電壓保護(hù)電路、定時(shí)器等。觸發(fā)二極管是雙向觸發(fā)二極管的簡(jiǎn)稱(chēng)，亦稱(chēng)二端交流器件，它與雙向晶閘管同時(shí)問(wèn)世。觸發(fā)二極管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，常用來(lái)觸發(fā)雙向晶閘管，構(gòu)成過(guò)電壓保護(hù)電路、定時(shí)器等。 雙向觸發(fā)二極管的電路符號(hào)如圖雙向觸發(fā)二極管的電路符號(hào)如圖9-17所示，文字符號(hào)用所示，文字符號(hào)用T表示。它屬于三層構(gòu)造、具有對(duì)稱(chēng)性的二端半導(dǎo)體器件。表示。它屬于三層構(gòu)造、具有對(duì)稱(chēng)性的二端半導(dǎo)體器件。 圖圖9-17 雙向觸發(fā)二極管

20、符號(hào)雙向觸發(fā)二極管符號(hào) 第25頁(yè)/共34頁(yè) 9.6 其他晶閘管介紹其他晶閘管介紹 .6.1 光控晶閘管光控晶閘管 光控晶閘管也稱(chēng)光控晶閘管也稱(chēng)GK型光開(kāi)關(guān)管，是一種光敏器件。通常晶閘管有三個(gè)電極：控制極型光開(kāi)關(guān)管，是一種光敏器件。通常晶閘管有三個(gè)電極：控制極G、陽(yáng)極、陽(yáng)極A和陰極和陰極C。而光控晶閘管由于其控制信號(hào)來(lái)自光的照射，沒(méi)有必要再引出控制極，所以只有兩個(gè)電極。而光控晶閘管由于其控制信號(hào)來(lái)自光的照射，沒(méi)有必要再引出控制極，所以只有兩個(gè)電極(陽(yáng)極陽(yáng)極A和陰極和陰極C)。但它的結(jié)構(gòu)與普通晶閘管一樣，是由四層。但它的結(jié)構(gòu)與普通晶閘管一樣，是由四層PNPN器件構(gòu)成的。器件構(gòu)成的。 光控晶閘管具有

21、很強(qiáng)的抗干擾能力、良好的高壓絕緣性能和較高的瞬時(shí)過(guò)電壓承受能力，因而被應(yīng)用于高壓直流光控晶閘管具有很強(qiáng)的抗干擾能力、良好的高壓絕緣性能和較高的瞬時(shí)過(guò)電壓承受能力，因而被應(yīng)用于高壓直流輸電輸電(HDC)、靜止無(wú)功功率補(bǔ)償、靜止無(wú)功功率補(bǔ)償(SVC)等領(lǐng)域。等領(lǐng)域。 第26頁(yè)/共34頁(yè) 9.6.2 溫控晶閘管溫控晶閘管 溫控晶閘管是一種新型溫度敏感開(kāi)關(guān)器件，它將溫度傳感器與控制電路結(jié)合為一體，輸出驅(qū)動(dòng)電流大，可直接驅(qū)動(dòng)繼電器等執(zhí)行部件或直接帶動(dòng)小功率負(fù)荷。溫控晶閘管是一種新型溫度敏感開(kāi)關(guān)器件，它將溫度傳感器與控制電路結(jié)合為一體，輸出驅(qū)動(dòng)電流大，可直接驅(qū)動(dòng)繼電器等執(zhí)行部件或直接帶動(dòng)小功率負(fù)荷。 溫控

22、晶閘管的結(jié)構(gòu)與普通晶閘管的結(jié)構(gòu)相似溫控晶閘管的結(jié)構(gòu)與普通晶閘管的結(jié)構(gòu)相似(電路圖形符號(hào)也與普通晶閘管相同電路圖形符號(hào)也與普通晶閘管相同)，也是由，也是由PNPN半導(dǎo)體材料制成的三端器件，但在制作時(shí)，溫控晶閘管中間的半導(dǎo)體材料制成的三端器件，但在制作時(shí)，溫控晶閘管中間的PN結(jié)中注入了對(duì)溫度極為敏感的成分結(jié)中注入了對(duì)溫度極為敏感的成分(如氬離子如氬離子)，因此改變環(huán)境溫度，即可改變其特性曲線。，因此改變環(huán)境溫度，即可改變其特性曲線。 第27頁(yè)/共34頁(yè) 9.6.3 可可關(guān)斷晶閘管關(guān)斷晶閘管 可關(guān)斷晶閘管可關(guān)斷晶閘管(Gate Turn-Off Thyristor，GTO)亦稱(chēng)亦稱(chēng)門(mén)控晶閘管。其主要

23、特點(diǎn)為，當(dāng)門(mén)極加負(fù)向觸發(fā)信號(hào)時(shí)晶閘管能自行關(guān)斷。門(mén)控晶閘管。其主要特點(diǎn)為，當(dāng)門(mén)極加負(fù)向觸發(fā)信號(hào)時(shí)晶閘管能自行關(guān)斷。 它既保留了普通晶閘管耐壓高、電流大等優(yōu)點(diǎn)，還具有自關(guān)斷能力，使用方便，是理想的高壓、大電流開(kāi)關(guān)器件。它既保留了普通晶閘管耐壓高、電流大等優(yōu)點(diǎn)，還具有自關(guān)斷能力，使用方便，是理想的高壓、大電流開(kāi)關(guān)器件。 大功率可關(guān)斷晶閘管已廣泛用于斬波調(diào)速、變頻調(diào)速、逆變電源等領(lǐng)域，顯示出強(qiáng)大的生命力。大功率可關(guān)斷晶閘管已廣泛用于斬波調(diào)速、變頻調(diào)速、逆變電源等領(lǐng)域，顯示出強(qiáng)大的生命力。 第28頁(yè)/共34頁(yè) 9.6.4 逆導(dǎo)晶閘管逆導(dǎo)晶閘管 逆導(dǎo)晶閘管逆導(dǎo)晶閘管(RCT)在普通晶閘管的陽(yáng)極在普通晶閘

24、管的陽(yáng)極A與與陰極陰極K之間之間反向并聯(lián)了一只二極管反向并聯(lián)了一只二極管(制作于同一管芯中制作于同一管芯中)。 逆導(dǎo)晶閘管較普通晶閘管的工作頻率高，關(guān)斷時(shí)間短、誤動(dòng)作小，可廣泛應(yīng)用于超聲波電路、電磁灶、開(kāi)關(guān)電源、電子鎮(zhèn)流器、超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存系統(tǒng)等領(lǐng)域。逆導(dǎo)晶閘管較普通晶閘管的工作頻率高，關(guān)斷時(shí)間短、誤動(dòng)作小，可廣泛應(yīng)用于超聲波電路、電磁灶、開(kāi)關(guān)電源、電子鎮(zhèn)流器、超導(dǎo)磁能儲(chǔ)存系統(tǒng)等領(lǐng)域。 第29頁(yè)/共34頁(yè) 9.7 晶閘管的應(yīng)用晶閘管的應(yīng)用 12.7.1 交流調(diào)光臺(tái)燈的應(yīng)用電路交流調(diào)光臺(tái)燈的應(yīng)用電路 圖圖9-18 調(diào)光臺(tái)燈應(yīng)用電路調(diào)光臺(tái)燈應(yīng)用電路圖圖9-19 雙向晶閘管交流調(diào)壓波形圖雙向晶閘管交流調(diào)

25、壓波形圖 第30頁(yè)/共34頁(yè) 電路的工作原理：觸發(fā)電路由兩節(jié)電路的工作原理：觸發(fā)電路由兩節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)和雙向二極管移相網(wǎng)絡(luò)和雙向二極管T2組成。當(dāng)電容組成。當(dāng)電容C1上的電壓達(dá)到雙向二極管上的電壓達(dá)到雙向二極管T2的正向轉(zhuǎn)折電壓時(shí)導(dǎo)通，此時(shí)負(fù)載的正向轉(zhuǎn)折電壓時(shí)導(dǎo)通，此時(shí)負(fù)載RL上得到相應(yīng)的正半波交流電壓。在電源電壓過(guò)零瞬間，晶閘管電流小于維持電流上得到相應(yīng)的正半波交流電壓。在電源電壓過(guò)零瞬間，晶閘管電流小于維持電流IH而自動(dòng)關(guān)斷。當(dāng)電源電壓而自動(dòng)關(guān)斷。當(dāng)電源電壓U為上負(fù)下正時(shí)，電源對(duì)為上負(fù)下正時(shí)，電源對(duì)C1反向充電，反向充電，C1上的電壓為下正上負(fù)，當(dāng)上的電壓為下正上負(fù)，當(dāng)C1上的電壓達(dá)到雙向二極管上的電壓達(dá)到雙向二極管T1的反向轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，的反向轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，T1導(dǎo)通，給雙向晶閘管的控制極一個(gè)反向觸發(fā)脈沖導(dǎo)通，給雙向晶閘管的控制極一個(gè)反向觸發(fā)脈沖UG，晶閘管由，晶閘管由T1向向T2方向?qū)?，?fù)載方向?qū)?，?fù)載RL上得到