第20章 晶闸管
1 第20章 晶闸管
20.1晶闸管(可控硅SCR 种大功率半导体器件,出现于70年代。它的出 现使半导体器件由弱电领扩展到强电领城 特点体积小、重量轻、无噪声、寿命长、容 量大(正向平均电流达干安、正向耐压 达数千伏)
2 一种大功率半导体器件，出现于70年代。它的出 现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域 。 体积小、重量轻、无噪声、寿命长、容 量大（正向平均电流达千安、正向耐压 达数千伏）。 特点 20．1 晶闸管(可控硅SCR)
应用领城 整流(交流 直流) 逆变(直流→交流) 变频(交流→交流) 斩波(直流 直流) 此外还可作无触点开关等
3 应用领域： 逆变 整流 （交流 直流） 斩波 （直流 交流） 变频 （交流 交流） （直流 直流） 此外还可作无触点开关等
20.1.1基本结构 A(阳极) = P1 个 四层半导体 NI 结 …P2 G(控制极) N2 K(阴极)
4 ２０.1.１ 基本结构 A（阳极） 四 层 半 导 体 K（阴极） G（控制极） P1 P2 N1 三 个 PN 结 N2
20.1.2工作原理,A P1 P NI P2 PP K N2 符号 K 示意图
5 符号 A K G 20.1.2 工作原理 G K P1 P2 N1 N2 A P P N N N P A G K 示意图
工作原理分析 A P BBig T2 PP g
6 A P P N N N P G K i g ßi g ßßig 工作原理分析 K A G T1 T2
工作原理说明 UAK>0、UGK>0时→T导通→ T2导通 T进一步导通 形成正反馈 晶闸管迅速导通 l= icici=βi=ib2 ic2=ib2=ββig=ibl
7 工作原理说明 UAK > 0 、UGK>0时 T1导通 ib1 = i g iC1 = ig = ib2 ic2 =ßib2 = ig = ib1 T2导通 形成正反馈 晶闸管迅速导通； T1进一步导通
晶闸管导通后,去掉Uax,依靠正反馈 晶闸管仍维持导通状态; 晶闸管截止的条件 (1)晶闸管开始工作时,U加反向电压, 或不加触发信号(即UcK=0) (2)晶闸管正向导通后,令其截止,必须 减小UA,或加大回路电阻,使晶闸管 中电流的正反馈效应不能维持
8 晶闸管开始工作时 ，UAK加反向电压， 或不加触发信号（即UGK = 0 ）； 晶闸管导通后，去掉 UGK， 依靠正反馈， 晶闸管仍维持导通状态； 晶闸管截止的条件： （1） （2）晶闸管正向导通后，令其截止，必须 减小UAK，或加大回路电阻，使晶闸管 中电流的正反馈效应不能维持
结论 1.品闸管具有单向导电性 (正向导通条件:A、K间加正向电压, G、K间加触发信号) 2.晶闸管一旦导通。控制极失去作用 若使其关断,必须降低U域加大回路电 阻,把阳极电流减小到维持电流以下
9 1.晶闸管具有单向导电性 （正向导通条件：A、K间加正向电压， G、K间加触发信号）； 2.晶闸管一旦导通，控制极失去作用 若使其关断，必须降低UAK或加大回路电 阻，把阳极电流减小到维持电流以下。 结论
20.1.3伏安特性 IG3>G2>gl F G3 IG2 IGI=0A Ur RSM URRM IH.L L UDRM UDSM 反向 正向
10 20.1.3 伏安特性 U I URS M UDS M URRM IH UDRM IF IG1=0A IG3 IG2 IG3 > IG2 > IG1 反向 正向