10.3晶闸管（课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（高教版）

第三节 晶闸管 一、单向晶闸管 二、双向晶闸管 　　晶闸管又称硅可控整流元件，俗称可控硅。为控制强电的半导体器件，即为控制开关元件；广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备中。晶闸管有单向晶闸管和双向晶闸管两种类型。 第三节 晶闸管 一、单向晶闸管 （一）单向晶闸管的外形、结构和电路符号 （二）单向晶闸管的特点及工作原理 （三）单向晶闸管的主要参数 第三节 晶闸管 　晶闸管由 P1、N1、P2、N2 四层半导体组成，从 P1 引出的是阳极 A，从 N2 引出的是阴极 K，控制极 G 从 P2 引出，显然有三个 PN 结，分别用 J1、J2、J3 表示。 （一）单向晶闸管的外形、结构和电路符号 第三节 晶闸管 　1．步骤： 　　单向晶闸管很像一只二极管，但比二极管多了一个控制极G，它的导通可以控制。 （二）单向晶闸管的特点及工作原理 　　实验10－1 晶闸管导电实验 　　（1）按图所示，在电路板上接好电路图。 第三节 晶闸管 （2）合上 S1，断开 S2，此时，灯亮/不亮。 （3）将 S1 合上，S2 也合上，此时，灯亮/不亮。 （4）将 S2 断开，灯熄灭/不熄灭。 （5）断开 S1，此时，灯熄灭。 （6）将晶闸管反接，无论 S1、S2 断开还是闭合，灯总是不亮/亮。 （不亮） （亮） （不熄灭） （不亮） 第三节 晶闸管 （2）晶闸管导通后，降低或去掉控制极电压时，晶闸管仍然导通（UGK失效）。 2．实验结论： （1）导通条件： ① 晶闸管 A、K 之间正向偏压。 ② 晶闸管 G、K 之间也必须正向偏压。 （3）导通后的晶闸管要关断时，必须减小其阳极电流，使其小于晶闸管的某一个电流值。 第三节 晶闸管 3．工作原理 （1）晶闸管具有弱电触发信号 控制强电（IAK）的作用。 ① 可视为由 NPN 晶体管和 PNP 晶体管组成。 （2）单向晶闸管的特点是由它的内部结构决定，从等效电路中可知， ② A 和 K 之间加正向电压，V1、V2 不导通，晶闸管关断。 第三节 晶闸管 ③ G 和 K 之间加正向电压，V1 的基极上加上正向电压，产生基极电流 Ig，电流经 V1 在 V1 的集电极上就产生  Ig 的电流，  Ig 是 V2 的基极电流，在 V2 的集电极的电流达 1 2 Ig ，再反馈到 V1 作基极电流。如此反复，剧烈正反馈过程使晶闸管阳极和阴极间完全导通。去掉UGK后，V1 和 V2 仍然保持导通状态。 晶闸管导通时，总压降约为 1 V 左右。 第三节 晶闸管 （1）额定正向平均电流 （2）维持电流 （三）单向晶闸管的主要参数 定义：在规定的环境温度和散热条件下，允许通过阳极和阴极之间的电流平均值。 定义：在规定的环境温度、控制极断开的条件下，保证晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流，一般为几毫安至几十毫安。 第三节 晶闸管 定义：在环境温度及一定的正向电压条件下，使晶闸管从关断到导通，控制极所需的最小正向电压和电流。 一般情况下，小功率晶闸管触发电压约为1 V左右，触发电流零点几毫安至几毫安，中功率以上晶闸管触发电压约为几伏至几十伏，电流为几毫安至几百毫安。 （3）控制极触发电压和电流 第三节 晶闸管 （4）正向转折电压 这是安全工作的最大电压，一般晶闸管的额定电压就是指峰值电压。 　　控制极关断，使晶闸管击穿的阳极和阴极所加的电压。 　　（5）反向阻断峰值电压 第三节 晶闸管 二、双向晶闸管 （一）双向晶闸管的外形、结构和电路符号 （二）双向晶闸管的导电特性及特点 （三）双向晶闸管的检测 第三节 晶闸管 （一）双向晶闸管的外形、结构和电路符号 (a) 双向晶闸管实物 (b) 电路图形符号 (a) 双向晶闸管实物 (b) 电路图形符号 双向晶闸管是一种新型的半导体三端器件，它具有相当于两个单向晶闸管反向并联工作的作用。如图所示为双向晶闸管的实物和电路图形符号。 符号中的T1、T2称为两个主电极，无所谓阳极和阴极之分，其中T1称为第一主电极，T2称为第二主电极，G仍为控制极。 第三节 晶闸管 1．导电特性 在双向晶闸管第一主电极和第二主电极之间加上合适的工作电压后，若控制极加正极性触发信号，双向晶闸管导通，电流方向是从T2流向T1；若控制极加负极性触发信号，双向晶闸管也导通，电流方向从T1流向T2。由此可见，双向晶闸管控制极G上的触发脉冲极性改变时，就可以控制其导通电流的方向。加在控制极G上的触发脉冲的大小或时间改变时，就能改变其导通电流的大小。 与单向晶闸管的区别是，双向晶闸管G极上触发脉冲的极性改变时，其导通方向就随着极性的变化而改变，从而能够控制交流电负载。而单向晶闸管经触发后只能从阳极向阴极单方向导通，所以晶