晶閘管構(gòu)造和工作原理

1、晶閘管構(gòu)造及電路符號(hào)晶閘管構(gòu)造及電路符號(hào)晶閘管應(yīng)用晶閘管應(yīng)用晶閘管特性參數(shù)晶閘管特性參數(shù)晶閘管工作原理晶閘管工作原理晶閘管（晶閘管（ThyristorThyristor）：晶體閘流管）：晶體閘流管別名：可控硅整流器（別名：可控硅整流器（Silicon Controlled Rectifier SCRSilicon Controlled Rectifier SCR）19561956年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶閘管。年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶閘管。19571957年美國(guó)通用電氣公司開(kāi)發(fā)出第一只晶閘管產(chǎn)品。年美國(guó)通用電氣公司開(kāi)發(fā)出第一只晶閘管產(chǎn)品。19581958年商業(yè)化，開(kāi)辟了電力電子技術(shù)迅速發(fā)展和廣泛

2、應(yīng)用的年商業(yè)化，開(kāi)辟了電力電子技術(shù)迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的嶄新時(shí)代，使半導(dǎo)體器件的應(yīng)用由弱電領(lǐng)域擴(kuò)展到強(qiáng)電領(lǐng)域。嶄新時(shí)代，使半導(dǎo)體器件的應(yīng)用由弱電領(lǐng)域擴(kuò)展到強(qiáng)電領(lǐng)域。外外 形形 P1P1P2P2N1N1N2N2akg符符 號(hào)號(hào)試驗(yàn)探究sakgUgLUa_+試驗(yàn)探究sakgUgLUa_+試驗(yàn)探究_sakgUgLUa+試驗(yàn)探究_sakgUgLUa+原理分析PPNNNPagkgkP1P2N1N2aaPPNNNPgki gkagT1T2i gigUAK 0 、UGK0時(shí)時(shí)T1導(dǎo)通導(dǎo)通ib1 = i giC1 = ig = ib2ic2 =ib2 = ig = ib1T2導(dǎo)通導(dǎo)通形成正反饋形成正反饋晶閘管迅

3、速導(dǎo)通；晶閘管迅速導(dǎo)通；T1進(jìn)一步導(dǎo)通進(jìn)一步導(dǎo)通晶閘管導(dǎo)通后，去掉觸發(fā)電壓，依靠正反饋，晶閘管導(dǎo)通后，去掉觸發(fā)電壓，依靠正反饋，晶閘管仍維持導(dǎo)通狀態(tài)，控制極失去作用。晶閘管仍維持導(dǎo)通狀態(tài)，控制極失去作用。探究sakgUgLUa+sakgUgLUa+sakgUgLUa+R（以小控大）。 狀態(tài)反向阻斷 正向阻斷 正向?qū)刂茦O關(guān)斷晶閘管二極管器件是是是是是是否否控制極觸控制極觸發(fā)導(dǎo)通發(fā)導(dǎo)通是是控制極關(guān)斷，控制極關(guān)斷，繼續(xù)導(dǎo)通繼續(xù)導(dǎo)通否否馬上行動(dòng) 1.電壓參數(shù)電壓參數(shù)(1) 正向阻斷峰值電壓正向阻斷峰值電壓正向阻斷峰值電壓正向阻斷峰值電壓UDRM ，指控制極斷開(kāi)時(shí)，允許重復(fù)加在晶閘管兩端的，指控制極

4、斷開(kāi)時(shí)，允許重復(fù)加在晶閘管兩端的正向峰值電壓正向峰值電壓. (2) 反向阻斷峰值電壓反向阻斷峰值電壓UDRM反向阻斷峰值電壓反向阻斷峰值電壓UDRM ，指允許重復(fù)加在晶閘管上的反向峰值電壓。，指允許重復(fù)加在晶閘管上的反向峰值電壓。(3) 額定電壓額定電壓UD 通常把通常把UDRM 和和URRM中較小的一個(gè)值稱作晶閘管的額定電壓。中較小的一個(gè)值稱作晶閘管的額定電壓。 (4) 通態(tài)平均電壓通態(tài)平均電壓UT(AV)2. 電流參數(shù)電流參數(shù)(1) 通態(tài)平均電流通態(tài)平均電流IT(AV)(2) 維持電流維持電流IH晶閘管型號(hào)晶閘管型號(hào)通態(tài)平均電壓（通態(tài)平均電壓（UTAV）額定電壓級(jí)別（額定電壓級(jí)別（UDRM

5、）額定通態(tài)平均電流額定通態(tài)平均電流（ITAV）晶閘管類型晶閘管類型P普通晶閘管普通晶閘管K快速晶閘管快速晶閘管S 雙向晶閘管雙向晶閘管晶閘管晶閘管K型型號(hào)號(hào)通態(tài)通態(tài)平均平均電流電流I IT(AV)T(AV)(A)(A)斷態(tài)斷態(tài)重復(fù)重復(fù)峰值峰值電壓電壓U UDRMDRM(V)(V)反向反向重復(fù)重復(fù)峰值峰值電壓電壓U URRMRRM(V)(V)額額定定結(jié)結(jié)溫溫T TJMJM( () )門極門極觸發(fā)觸發(fā)電流電流I IGTGT(mA)(mA)門極門極觸發(fā)觸發(fā)電壓電壓V VGTGT(V)(V)斷態(tài)斷態(tài)電壓電壓臨界臨界上升上升率率通態(tài)通態(tài)電流電流臨界臨界上升上升率率浪浪涌涌電電流流I ITSMTSM(A)

6、(A)門門極極不不觸觸發(fā)發(fā)電電流流I IGDGD(mA)(mA)門極門極不觸不觸發(fā)電發(fā)電壓壓V VGDGD(V)(V)門極門極正向正向峰值峰值電流電流I IGFMGFM(A)(A)KP5KP50 05050100100 300030001001008 8 1501503.53.5303050509409401 10.150.15/ /KP1KP100001001001151151010 2502504410010080801881880 01 10.150.15/ /KP5KP500005005001151152020 3003005510010080809429420 01 10.150.1

7、54 41. 無(wú)觸點(diǎn)靜態(tài)開(kāi)關(guān)無(wú)觸點(diǎn)靜態(tài)開(kāi)關(guān)利用晶閘管元件組成的固態(tài)利用晶閘管元件組成的固態(tài)開(kāi)關(guān)，具有無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)噪聲、無(wú)火花、功率大、開(kāi)關(guān)頻開(kāi)關(guān)，具有無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)噪聲、無(wú)火花、功率大、開(kāi)關(guān)頻率高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)上可代替接觸器、繼電器等器件。率高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)上可代替接觸器、繼電器等器件。思考RLR+CVS2VS1AKG+_觸發(fā)晶閘管觸發(fā)晶閘管VS1VS1，使其導(dǎo)通，負(fù)載，使其導(dǎo)通，負(fù)載RLRL有電流流過(guò)，電有電流流過(guò)，電容容C C經(jīng)經(jīng)R R及及VS1VS1充電。若要關(guān)斷充電。若要關(guān)斷VS1VS1，可觸發(fā)，可觸發(fā)VS2VS2使其導(dǎo)通，使其導(dǎo)通，此時(shí)電容此時(shí)電容C C兩端的電壓經(jīng)兩端的電壓經(jīng)VS2VS2

8、加在加在VS1VS1的的A A、K K兩端。由于電兩端。由于電壓極性對(duì)壓極性對(duì)VS1VS1來(lái)說(shuō)是反向的，來(lái)說(shuō)是反向的，VS1VS1被關(guān)斷。電路中，只要被關(guān)斷。電路中，只要使用兩個(gè)弱信號(hào)去觸發(fā)使用兩個(gè)弱信號(hào)去觸發(fā)VS1VS1及及VS2VS2就可以控制大電流在負(fù)就可以控制大電流在負(fù)載載RLRL中的流通與關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的作用。中的流通與關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的作用。2.交流調(diào)壓交流調(diào)壓利用晶閘管的開(kāi)關(guān)特性可以對(duì)交流利用晶閘管的開(kāi)關(guān)特性可以對(duì)交流電壓的大小進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)燈光亮度、設(shè)備溫電壓的大小進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)燈光亮度、設(shè)備溫度、功率大小的連續(xù)控制。度、功率大小的連續(xù)控制。試驗(yàn)3. 可控整流可控整流由晶閘管組成的整流器可以在交流輸入由晶閘管組成的整流器可以在交流輸入電壓不變的情況下，方便且連續(xù)地改變直流輸出電壓的大小，電壓不變的情況下，方便且連續(xù)地改變直流輸出電壓的大小，滿足我們對(duì)多種直流電壓的需求。滿足我們對(duì)多種直流電壓的需求。4. 逆變與變頻逆變與變頻利用晶閘管構(gòu)成的裝置，可方便地將利用晶閘管構(gòu)成的裝置，可方便地將直流電變換成交流電，實(shí)現(xiàn)電路能量形式的變換。還能把交直流電變換成交流電，實(shí)現(xiàn)電路能量形式的變換。還能把交流電網(wǎng)流電網(wǎng)50Hz的交流電變換成頻率與大小可調(diào)的交流電，從而的交流電變換成