晶闸管的工作原理.docx

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1、晶闸管的工作原理晶闸管在工作过程中，它的阳极（A）和阴极（K）与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路, 晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。晶闸管为半控型电力电子器件，它的工作条件如下：1 .晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于反向阻断状态。2 .晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。这时晶闸 管处于正向导通状态，这就是晶闸管的闸流特性，即可控特性。3 .晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不管门极电压如何，晶闸管保持导 通，即晶闸管导通后，门极失去作用。门极只起触发作用。4 .晶闸管在导通情况下，当

2、主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。晶闸管是一种大功率的整流元件，它的整流电压可以控制，当供给整流电路的交流电压一定 时，输出电压能够均匀调节，它是一个四层三端的半导体器件。在整流电路中，晶闸管在承受正向电压的时间内，改变触发脉冲的输入时刻，即改变控制角 的大小，在负载上可得到不同数值的直流电压，因而控制了输出电压的大小。晶闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电 压，才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流到达维持通态所需 要的最小阳极电流，即擎住电流IL以上。导通后的晶闸管管压降很小。使导通了的晶闸管关断的条件是使流过

3、晶闸管的电流减小至一个小的数值，即维持电流IH 一下。其方法有二：1、减小正向阳极电压至一个数值一下，或加反向阳极电压。2、增加负载回路中的电阻。晶闸管又叫可控硅。自从20世纪50年代问世以来已经开展成了一个大的家族，它的主要成 员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等 等。今天大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料 组成的，有三个PN结，对外有三个电极：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A,第三层P 型半导体引出的电极叫控制极G,第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路 符号可以看到，它和二极管一样是一种单方向

4、导电的器件，关键是多了一个控制极G,这就 使它具有与二极管完全不同的工作特性.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个 PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个 正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=B 2ib2。因为BG2 的集电极直接与BG1的基极相连，所以ibl=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1 的集电极电流icl二BlibBlB2ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反应，使ib2 不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。由于BG1和BG2所构成的正反应作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了, 可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控 硅是不可关断的。由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件 才能转化。