清华大学：《电子技术》课程PPT教学课件（电工学）第十七章 晶闸管及可控整流电路

管及 海南风光

此课件及“海南风光”封面属清华大学唐庆玉创作，如发现剽窃，必究法律责任！海南风光 晶闸管及其应用 清华大学电机系电工学教研组唐庆玉编

目录 17.1晶闸管工作原理 172晶闸管特性与参数 17.3可控蒌流电路 174触发电路 17.5单结管触发的可控蕘流电路 17.6晶闸管的其它应用 177晶闸管的保护及其它类型

17.1 晶闸管工作原理 17.2 晶闸管特性与参数 17.3 可控整流电路 17.4 触发电路 17.5 单结管触发的可控整流电路 17.6 晶闸管的其它应用 17.7 晶闸管的保护及其它类型 目 录

晶闸管( Thyristor) 别名;可控硅(SCR)( Silicon controlled rectifier 是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城扩展到强电领 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)。 应用领域 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

别名：可控硅（SCR)（Silicon Controlled Rectifier） 是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。 特点：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）。 应用领域： • 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。 晶闸管（Thyristor）

17.1工作原理 1。结构 A(阳极) PNPN四层半导体结构 P1 四层半导体 NI 三个结 …P2 G(控制极) N2 K(阴极)

17.1 工作原理 1. 结构 P1 P2 N1 N2 四 层 半 导 体 K（阴极） G（控制极） A（阳极） PNPN四层半导体结构 三 个 PN 结

2。工作原理 A 符号 阳极 P1 P NI 控制极 P2 PP N2 阴极 K

符号AK G G K P1 P2 N1 N2A PPN NNP A G K 2. 工作原理 阳极 阴极 控制极

等效为由二个三极 管组成 R L GN N 2 P P AK G LBig N GK 8 T1、T2都导通后,即使去掉UcK,T1、T2仍然导通

A P P N N N P G K ig ßig ßßig K A G T1 T2 等效为由二个三极 管组成 UGK UAK T1、T2都导通后，即使去掉UGK，T1、T2仍然导通 RL

可控硅导通的条件: (1)阳极A加正电压 (2)控制极G加正的触发电压 2 UAK可控硅截止的条件: A(1)阳极A加反向电压,或不加 触发信号(即Uk=0)。 GLG (2)可控硅正向导通后,若令其关 断,必须减小U4K(或使UAK 反向),使可控硅中电流小于 某一最小电流I(I称为维持 电流) K

(1)阳极A加反向电压，或不加 触发信号（即UGK= 0 ）。 可控硅导通的条件： （1）阳极A加正电压 （2）控制极G加正的触发电压 可控硅截止的条件： (2)可控硅正向导通后，若令其关 断，必须减小UAK（或使UAK 反向），使可控硅中电流小于 某一最小电流IH （ IH称为维持 电流） A ig ßig ßßig K G T1 T 2 UAK RL UGK A K G

晶闸管的工作原理小结 (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间加正的触发信号。 (2)晶闸管一旦导通,控制极便失去作用 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

（1）晶闸管具有单向导电性。 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。 正向导通条件：A、K间加正向电 压，G、K间加正的触发信号。 晶闸管的工作原理小结 （2）晶闸管一旦导通，控制极便失去作用

172特性与参数 1。特性 导通后管压降约1v 导通 额定正向 截止 平均电流 反向击穿电压 有时 l=0 时 RSM 维持电流 反向 正向 DSM 正向转折电压 U-阳极、阴极间的电压-阳极电流

17.2 特性与参数 1. 特性 U I IH IF 有IG时 IG=0时 反向 正向 U -- 阳极、阴极间的电压 I -- 阳极电流 UDSM 正向转折电压 截止 导通 导通后管压降约1V 额定正向 平均电流 维持电流 URSM 反向击穿电压

正向特性:控制极开路时,随U的加大,阳极 电流逐渐增加。当U=UDM(正向转折电压) 时,晶闸管自动导通。正常工作时,UA应 小于U DSM° 反向特性:随反向电压的增加,反向漏电流稍 有增加,当U=UKSM(反向击穿电压)时, 反向击穿。正常工作时,反向电压必须小于 REMo

正向特性：控制极开路时，随UAK的加大，阳极 电流逐渐增加。当U = UDSM（正向转折电压） 时，晶闸管自动导通。正常工作时， UAK应 小于 UDSM 。 反向特性：随反向电压的增加，反向漏电流稍 有增加，当 U = URSM （反向击穿电压）时， 反向击穿。正常工作时，反向电压必须小于 URSM