第十二讲双向晶闸管电力电子技术 教案.doc

课 题第十二讲 双向晶闸管目 的与要 求1 双向晶闸管的结构2 双向晶闸管的工作原理3 双向晶闸管的主要参数4 双向晶闸管的驱动电路重 点双向晶闸管的工作原理双向晶闸管的主要参数难 点双向晶闸管的驱动电路及应用教 具复 习提 问1、普通晶闸管的结构2、普通晶闸管的应用新知识点考查布置作业课后回忆备注教员党智乾教研室主任批阅系部审查意见一、双向晶闸管 双向晶闸管广泛应用于工业交通、家用电器等领域，实现交流调压、电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、温度控制、台灯调光、家用全自动洗衣机、舞台调光灯等多种功能。双向晶闸管是一种控制交流功率的理想器件，主要应用于交流无触点继电器、交流相位控制等。双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成的，对外也引出三个电极，包括两个主电极T1、T2，一个门极G，但只有一个控制极。其内部结构、等效电路及图形符号如图3-3所示。图3-3 双向晶闸管的内部结构、等效电路及图形符号由图3-3可见，双向晶闸管相当于两个晶闸管反并联，不过它只有一个门极G。其内部结构特点使得门极G相对于T1端无论是正的或是负的，都能触发，而且T1相对于T2既可以是正，也可以是负。双向晶闸管的外形与普通晶闸管类似，有塑封式、螺栓式、平板式，其外形如图3-4所示。常见的双向晶闸管引脚排列如图3-5所示。 (a)塑封式 (b)螺栓式 (c)平板式图3-4 双向晶闸管的外形图3-5 常见双向晶闸管的引脚排列双向晶闸管与单向晶闸管一样，也具有触发控制特性。但它的触发控制特性与单向晶闸管有很大的不同，即无论在阳极和阴极间接入何种极性的电压，只要在它的控制极上加上一个触发脉冲，也不管这个脉冲是什么极性的，都可以使双向晶闸管导通。由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制，因此双向晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分，通常将接在P型半导体材料上的主电极称为T1电极，将接在N型半导体材料上的电极称为T2电极。由于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分，所以它的参数中也就没有正向峰值电压与反同峰值电压之分，而只用一个最大峰值电压，双向晶闸管的其他参数则与单向晶闸管相同。导通条件是主电极与主电极之间加足够的正向或反向电压，同时门极与主电极之间加足够正反向电压，两个条件均须满足。关断条件是阳极电流小于维持电流或主电极与主电极之间电压降为零，两个条件需满足其一即可。二、双向晶闸管的特性与普通晶闸管不同，双向晶闸管有正反向对称的伏安特性曲线。如图3-6所示，由于双向晶闸管正、反特性具有对称性，所以它可在任何一个方向导通，是一种理想的交流开关器件。正向部分位于第象限，反向部分位于第象限，并约定：双向晶闸管的T1极为正、T2极为负时的特性是第I象限特性；而T1极为负、T2极为正时的特性为第III象限。图3-6 双向晶闸管伏安特性双向晶闸管正反两个方向都能导通，门极加正负电压都能触发。主电压与触发电压相互配合，可以得到四种触发方式。（1）+触发方式。主极T1为正，T2为负；门极电压G为正，T2为负。特性曲线在第象限。（2）-触发方式。主极T1为正，T2为负；门极电压G为负，T2为正。特性曲线在第象限。（3）+触发方式。主极T1为负，T2为正；门极电压G为正，T2为负。特性曲线在第象限。（4）-触发方式。主极T1为负，T2为正；门极电压G为负，T2为正。特性曲线在第象限。三、双向晶闸管的型号与参数1.双向晶闸管的型号及含义2.双向晶闸管的主要参数(1)额定通态电流IT(RMS)(额定电流)。（2）断态重复峰值电压(额定电压)。（3）换向能力。电压上升率是一个重要参数，它反映双向晶闸管的换向能力。四、双向晶闸管的触发电路1.简易触发电路图3-7为双向晶闸管简易触发电路。图(a)为双向晶闸管阻容移相电路，图中当开关S拨至“2”，双向晶闸管VT只在I+触发，负载RL上仅得到正半周电压；当S拨至“3”时，VT在正、负半周分别在I+、-触发，RL上得到正、负两个半周的电压，因而比置“2”时电压大。 2.单结晶体管触发电路3.集成触发器 课后小结： 1 双向晶闸管的结构2 双向晶闸管的工作原理（重点）3 双向晶闸管的主要参数（重点）4 双向晶闸管的驱动电路（难点）教 案 设 正课