晶闸管的结构与工作原理

发布 2019-05-23 14:48:20 阅读 3244

一、晶闸管简介。

晶闸管(thyristor):又称晶体闸流管,可控硅整流器(silicon controlled rectifier——scr)

2023年美国贝尔实验室(bell lab)发明了晶闸管。

2023年美国通用电气公司(ge)开发出第一只晶闸管产品。

2023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。

广义上讲,晶闸管还包括其许多类型的派生器件(如:双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等)

二、晶闸管的结构与封装。

外形有螺栓型和平板型两种封装。

引出阳极a、阴极k和门极(控制端)g三个联接端。

对于螺栓型封装,通常螺栓是其阳极,能与散热器紧密联接且安装方便。

平板型封装的晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。

晶闸管的外形、结构和电气图形符号。

a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号。

三、晶闸管基本工作特性。

三、晶闸管基本工作特性。

晶闸管基本工作特性归纳:

承受反向电压时(uak <0),不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通;

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(即uak >0, igk >0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,只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下 。

从这个角度可以看出,scr是一种电流控制型的电力电子器件。

四、晶闸管的工作机理。

在分析scr的工作原理时,常将其等效为两个晶体管v1和v2串级而成。

其工作过程如下:

ugk>0 → 产生ig → v2通→产生ic2 → v1通→ ic1↗ →ic2 ↗ 出现强烈的正反馈,g极失去控制作用,v1和v2完全饱和,scr饱和导通。

晶闸管导通后,即使去掉门极电流,仍能维持导通。

晶闸管的双晶体管模型及其工作原理。

a) 双晶体管模型 b) 工作原理。

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