《电力电子应用技术》课程电子教案（PPT教学课件）第一章 晶闸管、功率二极管及单相可控整流电路 §1-1 晶闸管的工作原理

第一章晶闸管、功率二极管及单相可控整流电路 §1-1晶闸管的工作原理 、晶闸管的结构 1、名称及分类 名称:晶体闸流管或可控整流器(SCR),简称晶闸管( Thyristor),俗 称可控硅。 普通晶闸管 双向晶闸管 分类:{可关断晶闸管 逆导晶闸管 光控晶闸管

第一章 晶闸管、功率二极管及单相可控整流电路 §1-1晶闸管的工作原理 一、晶闸管的结构 1、名称及分类 名称：晶体闸流管或可控整流器（SCR），简称晶闸管（Thyristor）,俗 称可控硅。 普通晶闸管 双向晶闸管 分类： 可关断晶闸管 逆导晶闸管 光控晶闸管

结构 (1)外形 ●塑封型:小容量,一般额定电流10A以下。见图1-1 图1-1 ●螺栓型:额定电流一般介于10A至200A。见图1-2 AP20500珐琅型 P5-20A螺栓型 AP20300A陶瓷型 图1-2 ●平板型:额定电流一般大于200A以上。见图1-3 M平板式(凹型) 平板式(凸型) TT平板式(凸型) 图13

二、结构 图 1-1 ⚫螺栓型：额定电流一般介于10A至200A。见图1-2 图 1-2 ⚫平板型：额定电流一般大于200A以上。见图1-3 （1）外形 ⚫塑封型：小容量，一般额定电流10A以下。见图1-1 图1-3

、结构 (2)内部结构 四层半导体(P1N1P2N2)、三端电极(阳极A、阴极K 极G)组成。 内部结构及等效电路如图1-4。 A ⅠAV PNP G NPN VIK (3)符号 A

二、结构 (2)内部结构 四层半导体（P1N1P2N2）、三端电极（阳极A、阴极K、 门极G）组成。 内部结构及等效电路如图1-4。 (3)符号 A G K P 1 N1 P2 N2 J 1 J 2 J 3 NPN PNP A G K I G I K IA V1 V2 P 1 A G K N1 P2 P2 N1 N2

、晶闸管的导通关断原理 原理 见图1-4:当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。 此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流 经BG2放大,其集电极电流c2=2b2。因为BG2的集电极直 接与BG1的基极相连,所以i1=c2。此时,电流ic2再经BG1放大, 于是BG1的集电极电流c1=β1i181β2ib2。这个电流又流回到 BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结 果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后, 便控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触 发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断 结论 (1)晶闸管的导通条件:在晶闸管的阳极和阴极加正向电压,同时在它的门极 和阴极间也加正向电压,两者缺一不可 (2)晶闸管一旦导通,门极即失去控制作用。故门极通常所加的触发电压一般 为脉冲电压 (3)晶闸管的关断条件:使流过晶闸管的阳极电流lA小于维持电流H。维持电 流是保持晶闸管导通的最小电流

二、晶闸管的导通关断原理 – 原理 • 见图1-4：当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。 此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流 过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直 接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大， 于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到 BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结 果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。 • 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即 使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触 发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断 的。 – 结论 （1）晶闸管的导通条件：在晶闸管的阳极和阴极加正向电压，同时在它的门极 和阴极间也加正向电压，两者缺一不可。 （2）晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用。故门极通常所加的触发电压一般 为脉冲电压。 （3）晶闸管的关断条件：使流过晶闸管的阳极电流IA小于维持电流IH。维持电 流是保持晶闸管导通的最小电流