晶閘管及其工作原.ppt

1,1.3 半控型器件晶閘管,1.3.1 晶閘管及其工作原理 1.3.2 晶閘管的特性。 1.3.3 晶閘管的主要參數(shù),2,1.3.1 晶閘管及其工作原理,晶閘管(Thyristor)俗稱可控硅(Silicon Controlled RectifierSCR) 包括：KP（普通型）、KK（快速） KG（可關(guān)斷型）、 KS（雙向型）、 KN（逆導(dǎo)型：KP加反并聯(lián)整流二極管）及光控型。,1) 外型： 螺栓式安裝方便，散熱效果差（100A以下） 平板式安裝麻煩，散熱效果好（200A以上） 塑封式小電流,1. 外型符號(hào),概述,3,螺栓型和平板型封裝 引出陽(yáng)極A、陰極K和門極（控制端）G三個(gè)聯(lián)接端 螺栓型封裝：通常螺栓為陽(yáng)極，能與散熱器緊密聯(lián)接且安裝方便 平板型封裝：晶閘管可由兩個(gè)散熱器將其夾在中間,晶閘管的外形,4,晶閘管的外形,小電流塑封式,小電流螺旋式,大電流螺旋式,大電流平板式,圖形符號(hào),5,晶閘管的外形,KP螺旋式,6,晶閘管的外形,平板式,7,晶閘管模塊,8,晶閘管的散熱方式,自冷式,風(fēng)冷式,水冷式,9,晶閘管的散熱方式,水冷式,風(fēng)冷式,自冷式,10,3) 散熱方式 自冷20A以下 風(fēng)冷30A-1000A，風(fēng)速6m/s 水冷500A-1000A，水質(zhì)電阻率 20k/cm,PH值6-8，流量400ml/min，進(jìn)水溫度35c,2) 符號(hào),11,導(dǎo)通的晶閘管電流總是從陽(yáng)極到 陰極。,2. 簡(jiǎn)單的晶閘管整流電路,陽(yáng)極電壓UAK=Ua 陽(yáng)極電流IAK=Ia 門極電壓UGK=Ug 門極電流IGK=Ig,12,P1 N1 P2 N2,1) 內(nèi)部結(jié)構(gòu),四層三端器件,三個(gè)PN結(jié) J1,J2,J3,2) 工作原理,條件:G 懸空（或加反壓）,UAK0時(shí)， J1,J3正偏 ,J2反偏A、K間無(wú)電流 正向阻斷狀態(tài),UAK0時(shí)， J1,J3反偏 ,J2正偏A、K間無(wú)電流 反向阻斷狀態(tài),(1) 阻斷狀態(tài),3. 內(nèi)部機(jī)理,等效電路,13,條件：AK正偏，GK正偏. 加Ig電流正反饋，晶閘管迅速導(dǎo)通。,(2) 導(dǎo)通狀態(tài),IA的大小由外電路負(fù)載決定,(3) 關(guān)斷,關(guān)斷條件: Ia減小至維持電流IH以下。 實(shí)現(xiàn)方法: UAK減小到零或加反壓,14,Ic1=1 IA + ICBO1 （1-1） Ic2=2 IK + ICBO2 （1-2） IK=IA+IG （1-3） IA=Ic1+Ic2 （1-4）,(4) 數(shù)量關(guān)系,說(shuō)明:線性條件下成立,式中1和2分別是晶體管V1和V2的共基極電流增益 ICBO1和ICBO2分別是V1和V2的共基極漏電流 由式（1-1）（1-4）可得,（1-5）,15,關(guān)斷方法 交流電路利用電壓反向自動(dòng)關(guān)斷晶閘管 直流電路設(shè)置關(guān)斷電路加反壓關(guān)斷晶閘管,小 結(jié), 承受反向電壓時(shí)，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。, 承受正向電壓時(shí)，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開(kāi)通導(dǎo)通條件。, 晶閘管導(dǎo)通后相當(dāng)于二極管單向?qū)щ娦? 一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用半控性,門極常采用正向脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)觸發(fā), 導(dǎo)通后陽(yáng)極電流Ia小于維持電流I H才會(huì)關(guān)斷關(guān)斷條件,16,有關(guān)晶閘管的幾個(gè)名詞,觸發(fā)：當(dāng)晶閘管加上正向陽(yáng)極電壓后，門極加上適當(dāng)?shù)恼蜷T極電壓，使晶閘管導(dǎo)通的過(guò)程稱為觸發(fā)。 維持電流IH：維持晶閘管導(dǎo)通所需的最小陽(yáng)極電流。 正向阻斷：晶閘管加正向電壓未超過(guò)其額定電壓，門極未加電壓的情況下，晶閘管關(guān)斷。 硬開(kāi)通：給晶閘管加足夠的正向陽(yáng)極電壓，即使晶閘管未加門極電壓也會(huì)導(dǎo)通的現(xiàn)象叫硬開(kāi)通。 反向阻斷：當(dāng)晶閘管加反向陽(yáng)極電壓時(shí)，晶閘管不會(huì)導(dǎo)通。,17,有關(guān)晶閘管的幾個(gè)特性,晶閘管具有可控性。 晶閘管具有單向?qū)щ娦浴?晶閘管一旦導(dǎo)通，門極將失去控制作用。