开通状态：注入触发电流使晶体
管的发射极电流增大以致1+2趋 近于1的话，流过晶闸管的电流IA，
将趋近于无穷大，实现饱和导通。
IA实际由外电路决定。
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电力电子器件半控型器件
•2.3.2 晶闸管的基本特性
•晶闸管导通的条件：
• 1. 晶闸管阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电 压（EA>0）。 • 2. 晶闸管控制电路(控制极与阴极之间)施加正向 电压或正向脉冲(正向触发电压)。EG>0
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电力电子器件半控型器件
•晶闸管伏安特 性
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电力电子器件半控型器件
•2.3.2 晶闸管的基本特性
晶闸管的门极触发电流从门极流入晶闸管，从阴 极流出。
阴极是晶闸管主电路与控制电路的公共端。
门极触发电流也往往是通过管的门极和阴极之间是PN结J3，其伏安特性 称为门极伏安特性。为保证可靠、安全的触发，触 发电路所提供的触发电压、电流和功率应限制在可 靠触发区。
四 层 半 导 体
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•
•三
•P
•个
1 •N1
PN
结
•P2
•G
•控制极(Gate)
•N2
•K 阴极(Kathode)
•结构2020/12/1
•符号
电力电子器件半控型器件
•A•
•A •双晶体管模型
•G
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•P 1 •N1
•P2 •G •N2
•P •N •N •P •P
•N
•K •K
电力电子器件-半控型器 件
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电力电子器件半控型器件
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
电力电子器件概述 不可控器件——电力二极管 半控型器件——晶闸管 典型全控型器件 其他新型电力电子器件 功率集成电路与集成电力电子模块 本章小结及作业
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式中1和2分别是晶体管V1
和V2的共基极电流增益；ICBO1 和ICBO2分别是V1和V2的共基极 漏电流。由以上式可得 ：
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电力电子器件半控型器件
在低发射极电流下 是很小的， 而当发射极电流建立起来之后，
迅速增大。
阻断状态：IG=0，1+2很小。流
过晶闸管的漏电流稍大于两个晶 体管漏电流之和。
品 1958年商业化，开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应
用的崭新时代 20世纪80年代以来，开始被性能更好的全控型器件取代 能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，在大容量的场
合具有重要地位 晶闸管往往专指晶闸管的一种基本类型——普通晶闸管
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电力电子器件半控型器件
•2.3.1 晶闸管的结构与工作原理
1、晶闸管的结构
具有四层PNPN结构、三端引出线(A、K、G)的器件。
✓外形有螺栓型和平板型两种封装。 ✓有三个联接端。 ✓螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧 密联接且安装方便。 ✓平板型晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。
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•2.3 半控型器件—晶闸管
晶闸管是一种能够用控制信号控制其导通，但不能控 制其关断的半控型器件。其导通时刻可控，满足了调压 要求。它具有体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维 护简单、操作方便和寿命长等特点，获得了广泛的应用。
晶闸管也有许多派生器件，如快速晶闸管（FST）、 双向晶闸管（TRIAC）、逆导晶闸管（RCT）和光控晶 闸管（LCT）等。
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•2.3 半控型器件——晶闸管 晶闸管(Thyristor)：晶体闸流管，可控硅整流器（Silicon
Controlled Rectifier——SCR） 1956年美国贝尔实验室（Bell Lab）发明了晶闸管 1957年美国通用电气公司（GE）开发出第一只晶闸管产
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•2.3.2 晶闸管的基本特性
2. 动态特性
1) 开通过程
延迟时间td：门极电流阶跃时刻开始，到阳极电流上
升到稳态值的10%的时间。
上升时间tr：阳极电流从10%上升到稳态值的90%所
需的时间。
开通时间tgt为以上两者之和，
• 晶闸管导通后，控制极便失去作用。 依靠正 反馈，晶闸管仍可维持导通状态。
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•晶闸管关断的条件：
• 1. 必须使可控硅阳极电流减小,直 到正反馈效应不能维持。 • 2. 将阳极电源断开或者在晶闸管 的阳极和阴极间加反相电压。
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•晶闸管导通的工作原理:
•A
•形成正反馈过程
• T1
•R
•T2
•E•+ A •_
•E
G
•K •EA > 0、EG > 0
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• 晶闸管导通后，去掉EG ， 依靠正反馈，仍可维持导 通状态。
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按晶体管的工作原理 ，得：
•（2-1） •（2-2） •（2-3） •（2-4）
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•螺 栓 型 晶 闸 管
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•平板型晶闸管外形及结构
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•2、晶闸管的其它封装形式： • 还有塑封和模块式两种封装。
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•2.3.1 晶闸管的结构与工作原理
•A•阳极(Anode)
•晶闸管相当于PNP和NPN型两个晶体管的组合
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•晶闸管导通的工作原理:
•A
• T1
•R
•G •EG
•T2•EA••_+
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•K •EA > 0、EG > 0
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•形成正反馈过程
•在极短时间内使两个三 极管均饱和导通，此过 程称触发导通。
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•2.3.2 晶闸管的基本特性
1. 静态特性
➢ 承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶 闸管都不会导通；伏安特性类似二极管的反向特 性;
➢ 承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下 晶闸管才能开通。
➢ 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用；
➢ 要使晶闸管关断，只有使晶闸管承受反向电压， 或使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。