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晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理

作者: 時(shí)間:2011-07-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

一、晶閘管簡介
晶閘管(Thyristor):又稱晶體閘流管,可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier——SCR)
1956年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室(Bell Lab)發(fā)明了晶閘管
1957年美國通用電氣公司(GE)開發(fā)出第一只晶閘管產(chǎn)品
1958年商業(yè)化,開辟了電力電子技術(shù)迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的嶄新時(shí)代
20世紀(jì)80年代以來,開始被性能更好的全控型器件取代
能承受的電壓和電流容量最高,工作可靠,在大容量的場合具有重要地位
晶閘管往往專指晶閘管的一種基本類型——普通晶閘管
廣義上講,晶閘管還包括其許多類型的派生器件(如:雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、光控晶閘管等)

二、晶閘管的結(jié)構(gòu)與封裝
外形有螺栓型和平板型兩種封裝
引出陽極A、陰極K和門極(控制端)G三個(gè)聯(lián)接端
對(duì)于螺栓型封裝,通常螺栓是其陽極,能與散熱器緊密聯(lián)接且安裝方便
平板型封裝的晶閘管可由兩個(gè)散熱器將其夾在中間


晶閘管的外形、結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào)
a) 外形 b) 結(jié)構(gòu) c) 電氣圖形符號(hào)三、晶閘管基本工作特性

三、晶閘管基本工作特性

晶閘管基本工作特性歸納:
承受反向電壓時(shí)(UAK 0),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通(即UAK >0, IGK >0才能開通);
晶閘管一旦導(dǎo)通,門極就失去控制作用;
要使晶閘管關(guān)斷,只能使晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下 。
從這個(gè)角度可以看出,SCR是一種電流控制型的電力電子器件。

四、晶閘管的工作機(jī)理
在分析SCR的工作原理時(shí),常將其等效為兩個(gè)晶體管V1和V2串級(jí)而成。

其工作過程如下:
UGK>0 → 產(chǎn)生IG → V2通→產(chǎn)生IC2 → V1通→ IC1↗ → IC2 ↗ → 出現(xiàn)強(qiáng)烈的正反饋,G極失去控制作用,V1和V2完全飽和,SCR飽和導(dǎo)通。

晶閘管導(dǎo)通后,即使去掉門極電流,仍能維持導(dǎo)通。

晶閘管的雙晶體管模型及其工作原理
a) 雙晶體管模型 b) 工作原理

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