基极电流。两个晶体管相互复合，当有足够的门极电流Ig时，
就会形成强烈的正反馈，即：
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
两个晶体管迅速饱和导通，即晶闸管饱和导通。 若使晶闸管关断，应设法使晶闸管的阳极电流减小到维持
电流以下。
图2.2 晶闸管的内部工作过程
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
3. 晶闸管的主要参数
UTn (2 ~ 3)UTM
式中，UTM 为电路中最大正反向瞬时值电压。然后取相应标 准系列值。
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
6．晶闸管管脚极性的判断 用万用表R×1k挡测量晶闸管的任意两管脚电阻，其中有一管脚对另外 两管脚正反向电阻都很大，在几百千欧以上，此管脚是阳极A。再用万用 表R×10挡测量另外两个管脚的电阻值，应为数十欧到数百欧，但正反 向电阻值不一样，阻值小时黑表笔所接的管脚为控制极G，另一管脚就是 阴极K。
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
4．普通晶闸管的型号 按国家JB1144-1975规定，国产普通品闸管型号中各部分的
含义如下：
例如，KP100－12G表示额定电流为100A，额定电压为1200V， 管压降为1V的普通晶闸管。
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
2．晶闸管的工作原理 晶闸管是四层三端器件，有J1、J2、J3三个PN结，见图2.2 （a）所示。如果把中间的N1和P2分为两部分，就构成一个 NPN型晶体管和一个PNP型晶体管的复合管，见图2.2（b）所 示。 晶闸管具有单向导电特性和正向导通的可控性。需要导通时 必须同时具备以下两个条件： （1）晶闸管的阳极-阴极之间加正向电压。 （2）晶闸管的门极-阴极之间加正向触发电压，且有足够的 门极电流。 晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管从关断变为导通， 必须使承受反向电压的PN结失去阻断作用。 见图2.2（c），每个晶体管的集电极电流是另一个晶体管的
形：脉冲前沿陡、幅度高、宽度大、后沿缓。 （2）对关断信号的要求。导通的GTO用门极反向电流来
关断。要求门极电流关断信号的波形：前沿较陡、宽度足 够、幅度较高、后沿平缓。 GTO的门控电路包括开通电路、关断电路和偏置电路， 门极控制的关键是关断控制。图2.6是用GTR关断GTO的一 种电路原理接线图。
（1）触发信号可为直流、交流或脉冲电压。 （2）触发脉冲应有足够的功率。触发脉冲功率的大小是决
定晶闸管元件能否可靠触发的一个关键指标。
（3）触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿应尽可能陡， 以使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流 而维持导通。
（4）触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范 围必须满足电路要求。
5．普通晶闸管的选择原则

（1）选择额定电流的原则。实际选择时应有1.5～2倍的安
全裕量。其计算公式为：
IT ( AV
)
(1.5
~
2) IT 1.57
式中，IT 为电路中实际可能流过的最大电流有效值。然后 取相应标准系列值。
（2）选择额定电压的原则。选择管子在所工作的电路中可 能承受的最大正反向瞬时值电压 UTM 的2～3倍，即：
A
A
（a）等效电路
（b）GTO图形符号
图2.5 GTO的等效电路及图形符号
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
4．GTO的驱动电路 GTO的门极电流、电压控制波形对GTO的特性有很大影
响。GTO门极电流电压控制信号分开通和关断两部分。 （1）对开通信号的要求。要求门极电流开通信号的波
用光耦合器组成的应用触发电路如图2.3所示。该电路是触 发单相半波可控主电路的光耦合电路。R1用来限制晶闸管VT 门极触发电流；二极管VD用来阻止反向电流通过门极；稳压 管VD1用来限制光电三极管的工作电压。电路在晶闸管阳极 承受正向电压时，光耦合器B输入控制电压，通过内部光的 耦合使三极管导通。这样，正向触发电流经光电三极管流向 晶闸管门极，于是晶闸管触发导通。
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
R ~220V
VD R1
VT
B ＋
UC
主电路
R2 VD1
触发电路
图2.3 光耦合器触发电路
2.2 门极可关断晶闸管（GTO）
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
图2.5给出了GTO的等效电路及图形符号。GTO的外形与普通晶闸管相同。
K
K
N1P2N2 G
G
P1N1P2
7.晶闸管的测试 用万用表欧姆挡判断晶闸管好坏的办法。
8．晶闸管的门极驱动（触发） 在晶闸管的阳极加上正向电压后，还必须在门极与阴极之间加上触发电 压，晶闸管才能从阻断变为导通。晶闸管触发主要有移相触发、过零触 发和脉冲列调制触发等。不管是哪种触发电路，对它产生的触发脉冲都 有如下要求：
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
28V E1
on
V1
R1 R2
C1 L1
VD1
C2
L2
off
V2
VD2
0 －5V
GTO VD3
VD4 V3 L3
图2.6 用GTR关断GTO的门控电路原理接线图
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
2.3 功率晶体管（GTR） 1．GTR的结构 功率晶体管主要用作开关，工作于高电压大电流的场合， 一般为模块化，内部为二级或三级达林顿结构，见图2.7所 示。
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
图2.7 二单元双极晶体管BJT（GTR）等效电路
图2.8 GTR的开关时间
第2章 常用电力电子器件介绍及选择
3．GTR的驱动电路模块
（1）对驱动电路的要求。
① 功率晶体管位于主电路，电压较高，控制电路电压较低。 所以，驱动电路有电气隔离作用。 ② 功率晶体管开通时，驱动电流应有足够陡的前沿，并有一 定的过冲，以加速开通过程，减小损耗。 ③ 功率晶体管导通期间，在任何负载下基极电流都应使晶体 管饱和导通，为降低饱和压降，应使晶体管过饱和。而为缩短 存储时间，应使晶体管临界饱和。两种情况要综合考虑。 ④ 关断时，应能提供幅值足够大的反向基极电流，并加反偏 截止电压，以加快关断速度，减小关断损耗。 ⑤ 驱动电路应有较强的抗干扰能力，并有一定的保护功能。