《电工学》课程PPT教学课件（电子技术）第06章 晶闸管及其应用

第六章 晶闸管及其应用

第六章 晶闸管及其应用

晶闸管是一种大功率的半导体器件，主要 用于整流（将交流电转换为直流电）、逆变 (将直流电转换为交流电)、调压、开关等四 个方面。 晶闸管的出现不仅使半导体器件从弱电领 域进入了强电领域，而且用晶闸管构成的电能 转换或控制设备，具有体积小、重量轻、效率 高、无噪声、使用寿命长等许多优点

晶闸管是一种大功率的半导体器件，主要 用于整流（将交流电转换为直流电）、逆变 （将直流电转换为交流电）、调压、开关等四 个方面。 晶闸管的出现不仅使半导体器件从弱电领 域进入了强电领域，而且用晶闸管构成的电能 转换或控制设备，具有体积小、重量轻、效率 高、无噪声、使用寿命长等许多优点

§1晶闸管 J1、J2、J3 1基本结构 为三个PN结 阳极A P Ni 控制极G 表示符号 P2 N2 阴极K

§1 晶闸管 1 基本结构 P1 N1 P2 N2 J1 J3 J2 阳极A 阴极K 控制极G A K G J1、J2、J3 为三个 PN结 表示符号

2工作原理 A P 1 N N J2 G P2 P2 P2 G N2 N2 K K K

2 工作原理 P1 N1 P2 N2 J1 J3 J2 AK G A K G P 1 N 1 P 2 N 2P 2N 1 A K G T 1T 2

当G端未加电压时，A、K之 间无论加正向电压或反向电压， P 其中三个PN结至少有一个处于 N 反向偏置，所以晶闸管不会导通， 相当于一个开关的断开状态，称 P2 为阻断。 N 晶闸管区别于二极管就是其 具有正、反向阻断能力，而二极 管只具有反向阻断能力。 K

P 1 N 1 P 2 N2 J 1 J 3 J 2 AK G 当 G端未加电压时， A 、 K 之 间无论加正向电压或反向电压， 其中三个PN结至少有一个处于 反向偏置，所以晶闸管不会导通， 相当于一个开关的断开状态，称 为阻断。 晶闸管区别于二极管就是其 具有正、反向阻断能力，而二极 管只具有反向阻断能力

若G、K之间和 A、K之间都加正向 电压，晶闸管就由 BiB2Ic 阻断变为导通，相 EA 当于一个开关的闭 合状态。 由于正反馈， T1、T2迅速进入饱 放大 Ble放大B,B,lc 和导通状态，晶闸 管导通。 再放大

若G、K之间和 A、K之间都加正向 电压，晶闸管就由 阻断变为导通，相 当于一个开关的闭 合状态。 IG 放大  2 IG  12 放大 IG 再放大 由于正反馈， T1、T2迅速进入饱 和导通状态，晶闸 管导通。 A K G T1 T2 IG  2 IG  12 IG EA RA EG IA IK

BiB2Ic 晶闸管导通之后， 亭EA 流入T,管的基极电流 远比最初的控制极电 流Ic大得多。这时即 EG 使断开G、K之间电 压，也不会影响晶闸 管的导通状态。所以 晶闸管一旦导通，其 EA 控制极便失去控制作 晶闸管导通之后 用。 RA

晶闸管导通之后， 流入 T 2管的基极电流 远比最初的控制极电 流IG大得多。这时即 使断开 G 、 K之间电 压，也不会影响晶闸 管的导通状态。所以 晶闸管一旦导通，其 控制极便失去控制作 用。 A K G T 1 T 2 IG  2IG  12IG EA RA E G IA IK 晶闸管导通之后 AA A RE I 

BiB2IG 要使晶闸管由 EA 导通变为阻断，只 要断开G、K之间电 G 压，同时降低A、K 之间正向电压或使 K 正向电压变为反向 电压

要使晶闸管由 导通变为阻断，只 要断开 G 、 K之间电 压，同时降低 A 、 K 之间正向电压或使 正向电压变为反向 电压。 A K G T 1 T 2 IG  2IG  12IG EA RA E G IA IK

注意： 如果A、K之间正向电 P 压过高，即使G、K之间无 N 加正向电压，晶闸管也可 能导通，造成误动作。 P2 如果A、K之间反向电 压过高，超过一定数值， 会使管子反向击穿，造成 K 永久性破坏

P 1 N 1 P 2 N2 J 1 J 3 J 2 AK G 注意： 如果 A 、 K之间正向电 压过高，即使 G 、 K之间无 加正向电压，晶闸管也可 能导通，造成误动作。 如果 A 、 K之间反向电 压过高，超过一定数值， 会使管子反向击穿，造成 永久性破坏

3伏安特性 反向 击穿 电压 IG2 IGI A UBR URRM 月- UAK UFRM UBO U. 正向 转折 电压

3 伏安特性 A K G T 1T 2 IAIG 正向 转折 电压 IFIH A C IG1 IG2 O UFRM UBO UBR URRM U + - - + BIA UAK IG=0 反向 击穿 电压