1、http:/晶閘管教材晶閘管教材1.認識晶閘管的符號認識晶閘管的符號2.了解晶閘管的特性了解晶閘管的特性3.理解晶閘管的運用理解晶閘管的運用http:/二極管圖形符號：箭頭方向表示二極管正向導通時電流的方向文字符號：VD二極管二極管復習復習用逆止水閥門比喻二極管示意圖（a）正向水流頂開閥門 （b）反向水流壓緊閥門http:/ 內部電路實物示意圖電路組成框圖看一看：調光燈電路看一看：調光燈電路任務導入任務導入http:/1.5 晶閘管（晶閘管（SCR） 晶體閘流管簡稱晶閘管，是一種能控制大電流通斷能控制大電流通斷的功率半導體器件。晶閘管的問世使半導體器件從弱電領域進入強電領域，在電力電子行業中得

2、到了廣泛地應用。由于晶閘管的通斷可以控制，因之被稱為可控硅可控硅。晶閘管主要用途有整流、調壓、逆變和開關等方面。下面是各類晶閘管產品外形圖。1.5.1 晶閘管的結構組成http:/陽極陽極陰極陰極結構組成結構組成1.5.1 晶閘管的結構組成控制極控制極為更好地說明晶閘管的工作原理，可為更好地說明晶閘管的工作原理，可把其看做是：把其看做是：圖符號圖符號http:/1.5.1 晶閘管的結構組成小功率螺旋式晶閘管小功率螺旋式晶閘管 小功率螺旋式晶閘管帶螺栓小功率螺旋式晶閘管帶螺栓的一端是陽極，螺栓主要用于的一端是陽極，螺栓主要用于安裝散熱片，另一端較粗的一安裝散熱片，另一端較粗的一根是陰極引出線，另

3、一根較細根是陰極引出線，另一根較細的是控制極引出線；的是控制極引出線；平板式晶閘管平板式晶閘管 平板式晶閘管的中間金平板式晶閘管的中間金屬環是控制極，用一根導屬環是控制極，用一根導線引出，靠近控制極的平線引出，靠近控制極的平面是陰極，另一面則為陽面是陰極，另一面則為陽極。極。http:/1.5.2 晶閘管的工作原理 由由此晶閘管導通和關斷實驗電路可知：此晶閘管導通和關斷實驗電路可知：要使晶閘管導通，要使晶閘管導通，一是需在它的陽極一是需在它的陽極A A與陰極與陰極K K之間外加正向電壓，二是在它的之間外加正向電壓，二是在它的控制極控制極G G與陰極與陰極K K之間輸入一個正向觸發電壓之間輸入一

4、個正向觸發電壓。晶閘管導通后，。晶閘管導通后，松開按鈕開關，去掉觸發電壓，仍然維持導通狀態。松開按鈕開關，去掉觸發電壓，仍然維持導通狀態。燈不亮燈不亮http:/1.5.2 晶閘管的工作原理燈不亮燈不亮 由由此晶閘管導通和關斷實驗電路可知：此晶閘管導通和關斷實驗電路可知：如果陽極或控制極如果陽極或控制極外加的是反向電壓，晶閘管就不會導通。外加的是反向電壓，晶閘管就不會導通。 控制極的作用是通過外加正向觸發脈沖使晶閘管導通，卻控制極的作用是通過外加正向觸發脈沖使晶閘管導通，卻不能使它關斷。不能使它關斷。http:/觀察單向晶閘管的工作特性觀察單向晶閘管的工作特性http:/晶閘管的導通和關斷條件

5、 v1）晶閘管的導通條件：在晶閘管的陽極和陰極兩端加正向電壓，同時在它的門極和陰極兩端也加正向電壓，兩者缺一不可。v2)晶閘管一旦導通，門極即失去控制作用，因此門極所加的觸發電壓一般為脈沖電壓。晶閘管從阻斷變為導通的過程稱為觸發導通。門極觸發電流一般只有幾十毫安到幾百毫安，而晶閘管導通后，可以通過幾百、幾千安的電流。v3)晶閘管的關斷條件：使流過晶閘管的陽極電流小 于維持電流IH。http:/ 晶閘管只有導通和關斷兩種狀態，這種開關特性需要在一定條件轉化，如下表所示：狀狀 態態條條 件件說說 明明 從關斷從關斷 到導通到導通 1、陽極電位高于陰極電位、陽極電位高于陰極電位 2、控制極有足夠的正

6、向電壓和電流、控制極有足夠的正向電壓和電流 兩者缺一不可兩者缺一不可 維持維持 導通導通 1、陽極電位高于陰極電位、陽極電位高于陰極電位 2、陽極電流大于維持電流、陽極電流大于維持電流 兩者缺一不可兩者缺一不可 從導通從導通 到關斷到關斷 1、陽極電位低于陰極電位、陽極電位低于陰極電位 2、陽極電流小于維持電流、陽極電流小于維持電流 任一條件都可任一條件都可http:/1.5.3 晶閘管的伏安特性臨界轉折電壓臨界轉折電壓UBO維持電流維持電流IH反向擊穿電壓反向擊穿電壓URSMhttp:/1.5.4 晶閘管的主要技術參數 1正向峰值電壓（斷態重復峰值電壓）UDRM 在門控極斷路、晶閘管處在正向

7、阻斷狀態下，且管子結溫為額定值時，允許“重復”加在晶閘管上的正向峰值電壓。而所謂的“重復”是指這個大小的電壓重復施加時晶閘管不會損壞。此參數取正向轉折電壓的80，即UDRM0.8 UDSM。普通晶閘管的UDRM的規格從100V到3000V分多擋，其中100V1000V每100V一擋；1000V3000V每200V一擋。 2反向重復峰值電壓URRM 指在門控極開路狀態下，結溫為額定值時，允許重復加在器件上的反向峰值電壓。此參數通常取反向擊穿電壓的80，即URRM0.8 URSM。一般反向峰值電壓URRM與正向峰值電壓UDRM這兩個參數是相等的。http:/1.5.4 晶閘管的主要技術參數 3通態

8、峰值電壓通態峰值電壓UTM 指晶閘管通以某一規定倍數的額定通態平均電流時的瞬態峰值指晶閘管通以某一規定倍數的額定通態平均電流時的瞬態峰值電壓。通常取晶閘管的電壓。通常取晶閘管的UDRM和和URRM中較小的標值作為晶閘管的額中較小的標值作為晶閘管的額定電壓。選用時，晶閘管的額定電壓要留有一定的裕量，一般取定電壓。選用時，晶閘管的額定電壓要留有一定的裕量，一般取額定電壓為正常工作時晶閘管所承受峰值電壓額定電壓為正常工作時晶閘管所承受峰值電壓23倍。倍。 4控制極觸發電壓控制極觸發電壓UG 指與控制極觸發電流相對應的直流觸發電壓，指與控制極觸發電流相對應的直流觸發電壓，UG的值一般為的值一般為15V

9、。 5額定通態平均電流額定通態平均電流IT 額定通態平均電流額定通態平均電流IT是指晶閘管在環境溫度為是指晶閘管在環境溫度為40和規定的冷卻和規定的冷卻狀態下，穩定結溫不超過額定結溫時所允許流過的最大工頻正弦狀態下，穩定結溫不超過額定結溫時所允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值。使用時應按實際電流與通態平均電流有效值半波電流的平均值。使用時應按實際電流與通態平均電流有效值相等的原則來選取晶閘管，應留一定的裕量，一般取相等的原則來選取晶閘管，應留一定的裕量，一般取1.52倍。普倍。普通晶閘管的通晶閘管的IT規格有規格有1、3、5、10、20、30、50、100、200、300、400、500、

10、600、800、1000A。http:/1.5.4 晶閘管的主要技術參數 6維持電流維持電流IH 維持電流維持電流IH指能使晶閘管維持導通狀態時所必需的最小電指能使晶閘管維持導通狀態時所必需的最小電流，一般為幾十到幾百毫安，與結溫有關，結溫越高，則流，一般為幾十到幾百毫安，與結溫有關，結溫越高，則IH值越小。額定通態平均電流值越小。額定通態平均電流IT越大，越大，IH越大。越大。 7控制極觸發電流控制極觸發電流IG IG指在規定的環境溫度下，維持晶閘管從阻斷狀態轉為完指在規定的環境溫度下，維持晶閘管從阻斷狀態轉為完全導通狀態時所需要的最小直流電流。全導通狀態時所需要的最小直流電流。IG的數值一

11、般為幾到的數值一般為幾到幾百毫安，額定通態平均電流幾百毫安，額定通態平均電流IT越大，越大，IG越大。越大。 晶閘管的參數很多，在選擇晶閘管時，主要選擇額定通態晶閘管的參數很多，在選擇晶閘管時，主要選擇額定通態平均電流平均電流IT和反向峰值電壓和反向峰值電壓URRM這兩個參數。這兩個參數。http:/1.5.5 晶閘管的使用注意事項 1、選用晶閘管的額定電壓時，應參考實際工作條件下的峰值電、選用晶閘管的額定電壓時，應參考實際工作條件下的峰值電壓的大小，并留出一定的余量。壓的大小，并留出一定的余量。 2、選用晶閘管的額定流時，除了考慮通過元件的平均電流外，、選用晶閘管的額定流時，除了考慮通過元件

12、的平均電流外，還應注意正常工作時導通角的大小、散熱通風條件等因素。在工還應注意正常工作時導通角的大小、散熱通風條件等因素。在工作中還應注意管殼溫度不超過相應電流下的允許值。作中還應注意管殼溫度不超過相應電流下的允許值。 3、使用晶閘管之前，應該用萬用表檢查晶閘管是否良好。發現、使用晶閘管之前，應該用萬用表檢查晶閘管是否良好。發現有短路或斷路現象時，應立即更換。有短路或斷路現象時，應立即更換。 4、嚴禁用兆歐表即搖表檢查元件的絕緣情況。、嚴禁用兆歐表即搖表檢查元件的絕緣情況。 5、電流為、電流為5A以上的晶閘管要裝散熱器，并且保證所規定的冷卻以上的晶閘管要裝散熱器，并且保證所規定的冷卻條件。為保

13、證散熱器與晶閘管管心接觸良好，它們之間應涂上一條件。為保證散熱器與晶閘管管心接觸良好，它們之間應涂上一薄層有機硅油或硅脂。薄層有機硅油或硅脂。 6、按規定對主電路中的晶閘管采用過壓及過流保護裝置。、按規定對主電路中的晶閘管采用過壓及過流保護裝置。 7、要防止晶閘管門控極的正向過載和反向擊穿。、要防止晶閘管門控極的正向過載和反向擊穿。http:/選擇晶閘管選擇晶閘管時，主要選時，主要選擇哪兩個技擇哪兩個技術參數？術參數？何謂晶閘管的何謂晶閘管的“硬開通硬開通”？晶閘管正常工作時？晶閘管正常工作時允許允許“硬開通硬開通”嗎？為嗎？為什么？什么？ 當正向陽極電壓當正向陽極電壓大到正向轉折電壓大到正向

14、轉折電壓時，晶閘管能夠正時，晶閘管能夠正常導通嗎？為什么常導通嗎？為什么？分析下列說法是否正確，對者打分析下列說法是否正確，對者打“”錯者打錯者打“”。（1）晶閘管加上大于）晶閘管加上大于1V的正向陽極電壓就能的正向陽極電壓就能導通。（導通。（ ）（2）晶閘管導通后，控制極就失去了控制作）晶閘管導通后，控制極就失去了控制作用。用。 （ ）（3）晶閘管導能時，其陽極電流的大小由控）晶閘管導能時，其陽極電流的大小由控制極電流決定。（制極電流決定。（ ）（4）只要陽極電流小于維持電流，晶閘管就）只要陽極電流小于維持電流，晶閘管就從導通轉為阻斷。（從導通轉為阻斷。（ ）http:/單結晶體管的實物圖單

15、結晶體管的結構單結晶體管的外形圖形符號認識單結晶體管認識單結晶體管補充學習一補充學習一http:/ A、B1間的電壓為： 式中，稱為分壓比，其值一般在0.30.9之間。 單結晶體管的導通條件是：單結晶體管的導通條件是： UE UBB + UD (UD為PN結的正向壓降)結論：結論：只要改變UE的大小，就可以控制單結晶體管的導通與截至。從而獲得從RB1輸出的脈沖電壓。單結晶體管等效電路BBBBBBBAUURRRU211單結晶體管的基本特性單結晶體管的基本特性http:/單結晶體管觸發電路單結晶體管觸發電路工作原理：工作原理：電源接通后，通過可調電阻RP和電阻R3給電容C充電，當電容充電電壓UE上升到大于UBB + UD時，單結晶體管導通，C迅速放電，在R2上形成一個很窄的正脈沖，放電后電容C兩端的電壓幾乎為零，此時圖中的單結晶體管截止。第一個周期過后，由于UCC繼續通過RP和R3給電容C充電， 這樣連續不斷重復上述過程，從而獲得晶閘管所需要的觸發脈沖電壓。補充學習二補充學習二http:/補充學習三補充學習三認識調光燈電路結構及工作過程認識調光燈電路結構及工作過程工作過程：工作過程：接通電源