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晶闸管的结构和工作原理


电力电子技术
晶闸管的导通关断条件
导通条件:
除阳极加正向电压,必须同时在门极与阴极之间加 一定的门极电压,有足够的门极电流。
关断条件:
阳极电流小于维持电流IH
电力电子技术
晶闸管的触发原理
A P1N1P2
G N1P2N2
电力电子技术
K
有关晶闸管的几个名词
触发:当晶闸管加上正向阳极电压后,门极加上适当的正向门极电压,
晶闸管的等效电路(三极管等效电路) A
P1 J1
N1
J2 G P2 J3 N2
电力电子技术
K
晶闸管的等效电路(三极管等效电路) A A P1 J1 N1 N1 G P2 N2 J2 P2 J3 G P1N1P2
N1P2N2
电力电子技术
K
K
晶闸管的表示符号 G G A
G 电力电子技术
K
A K
A A
实验后灯 的情况
结论
正向
反向

2
正向


已导通的晶闸管在正向阳极电压作用 下,门极失去控制作用。
3
正向
正向

电力电子技术
晶闸管导通后的关断实验(原来灯亮)
实验 顺序 实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua 门极电压 Ua
实验后灯 的情况
结论
正向
1
(逐渐 减小到 接近于 零)
任意

晶闸管在导通状态时,当Ea减小到接 近于零时,晶闸管关断。
Ud
U2
Ia Q Ug Rd Ud Ua U2
t Ug
Eg
Ud
t1
t2
t3
t4
t
t
电力电子技术


1、晶闸管有哪些应用?
2、晶闸管的结构和等效电路?
3、晶闸管的导通关断条件?
电力电子技术
晶闸管的导通关断条件
Ia:阳极电流 Ig:门极电流 Ua:阳极电压 Ug:门极电压 实验电路图 电力电子技术
晶闸管的导通关断条件
实 验 电 路 图
点击进入仿真
电力电子技术
晶闸管的导通实验一
实验 顺序 1 实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua 门极电压 Ua
实验后灯 的情况
结论
反向
反向

2
反向


晶闸管在反向阳极电压作用下,不论 门极为何种电压,它都处于关断状态。
使晶闸管导通的过程称为触发。
维持电流IH:维持晶闸管导通所需的最小阳极电流。 正向阻断:晶闸管加正向电压未超过其额定电压,门极未加电压的情
况下,晶闸管关断。
硬开通:给晶闸管加足够的正向阳极电压,即使晶闸管未加门极电压 也会导通的现象叫硬开通。
反向阻断:当晶闸管加反向阳极电压时,晶闸管不会导通。
电力电子技术
有关晶闸管的几个特性
晶闸管具有可控性。 晶闸管具有单向导电性。
晶闸管一旦导通,门极将失去控制作用。
导通后流过晶闸管的电流由主电路电源和负载来决定。
电力电子技术
例题
如图,阳极电流为交流电压,门极在t1瞬间合上开关Q, t4时刻开关Q断开,求电阻上的电压波形ud。
Ia
Q Eg 电力电子技术 Ug Rd Ua U2
N2
N2
电力电子技术
K
G
A
晶闸管的结构 A
N2
P1 N1 P2 N2
P1 N1 G P2 J3 J1
K
G
晶闸管是PNPN四层半导体结构。 具有J1、J2、J3三个PN结。 可用三个二极管或两个三极管等效。
J2
N2
电力电子技术
K
晶闸管的等效电路(二极管等效电路) A J1
J2
G J3
K 电力电子技术
晶闸管的结构
电力电子技术
晶闸管的外形
小电流塑封式 大电流平板式
电力电子技术
小电流螺旋式
大电流螺旋式
图形符号
晶闸管的外形
KP螺旋式 电力电子技术
晶闸管的外形
平板式 电力电子技术
晶闸管的散热片
自冷式
风冷式
电力电子技术
水冷式
晶闸管的散热片
水冷式
电力电子技术
自冷式
风冷式
晶闸管的结构
A
P1
N1
P2
3
反向
正向

电力电子技术
晶闸管的导通实验二
实验 顺序 1 实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua 门极电压 Ua
实验后灯 的情况
结论
正向
反向

2
正向


晶闸管同时在正向阳极电压与正向门 极电压作用下才能导通。来自3正向正向

电力电子技术
晶闸管导通后的实验(原来灯亮)
实验 顺序 1 实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua 门极电压 Ua
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