第6章 晶闸管及其应用电路（课件）-《电子技术基础》同步教学（高教版）

第6章 晶闸管及其应用电路 6.2.1 双向晶闸管 6.2.2 快速晶闸管 6.2.3 可关断晶闸管 6.2.4 光控晶闸管 6.2 特殊晶闸管及其应用 6.1.2 晶闸管的主要参数 6.1.1 晶闸管的基本结构与工作特性 6.1.4 晶闸管触发电路（补充） 6.1.3 晶闸管应用电路 6.1 一般晶闸管及其应用 6.1 一般晶闸管及其应用 6.1.1 晶闸管的基本结构与工作特性 1.晶闸管的基本结构及电路符号 由 PNPN 四层半导体构成, 中间形成三个 PN 结： J1、J2、J3, 由最外层的 P1、 N2 分别引出两个电极，称为阳极 A 和阴极 K, 由中间的 P2 引出电极，称为控制极G。 （1）晶闸管具有单向导电性和正向导通可控性。 2. 晶闸管的工作特性 （2）晶闸管由关断状态转变为导通状态应同时具备两个条件：一是晶闸管的阳极 A 电位要高于阴极 K 电位；二是控制极 G 和阴极K 间施加正向电压。 晶闸管的关断方法是 A 极—K 极之间电压为零或负电压。当晶闸管的阳极电流小于其维持电流时，也会由导通变为阻断。   6.1.2 晶闸管的主要参数 1.反向峰值电压 VRRM 2.额定正向平均电流 IF 3.正向平均管压降 VF 4.维持电流 IH 5.最小触发电压 VG 1.可控整流电路 6.1.3 晶闸管应用电路 （1）电路组成 用晶闸管替代单相半波整流电路中的二极管就构成了单相半波可控整流电路, 如图所示。 ①在 0≤ωt<α 期间，触发电压 vG=0 ，单向晶闸管处于正向阻断状态，输出电压 vo =0。 在0≤ωt<π期间，v2 为正半周，单向晶闸管承受正向电压，此时： （2）工作原理 V vo vo ②当ωt=α（控制角）时，控制极 G 加有触发电压vG，单向晶闸管导通。由于单向晶闸管正向电压很小，电源电压几乎全部加到负载上，输出电压 vo = v2 。 ④当ωt=π 时，v2 =0，晶闸管自行关断。 ③在α<ωt<π 期间，尽管触发电压 vG 已消失，但单向晶闸管仍保持导通状态，vo = v2。   在π<ωt≤π 期间，v2 为负半周，单向晶闸管承受反向电压，呈反向阻断状态，输出电压 vo =0。 V vo vo vo   比较图 (b）和图（c）可知，控制控制角α的大小，便可以控制整流输出电压平均值的大小。 2. 交流调压电路 将两只单向晶闸管反向并联之后串联在交流电路中。 （1）电路结构 （2）工作原理 ①在vi为正半周时，晶闸管V1因承受反向电压而截止，而晶闸管V2承受正向电压，在t = t 1时刻，触发电压vG加到V2控制极G时，V2触发导通，输出端获得正半周电压。当输入电压vi过零时， V2管自动关断。 ②在vi为负半周时，V2截止，在t = t 2时刻，vG加到V1控制极G，V1触发导通，输出端获得负半周电压。当输入电压vi过零时，V1管自动关断。 t5 t4 t2 t3 ①电路组成 　　将交流调压电路中两单向晶闸管的控制极 G 通过开关Ｓ连接起来，可构成交流无触点开关电路，其电路如图所示。 3. 无触点开关电路 无触点开关电路常用于开关频率很高的电路之中。 （1）交流无触点开关电路 ②电路工作原理 　　单向晶闸管K-G极间存在300Ω~500Ω之间的电阻，如果电路中的开关S闭合，即有： 　　当vi为正半周，即a端为正，b端为负时，晶闸管V1的K-G极间电阻向晶闸管V2提供触发电压和电流，使其导通，交流电自a端经V2、RL流向b端； 　　当vi过零时，V2由导通状态变为截止状态； 　　当vi为负半周，即b端为正， a 端为负时，晶闸管V２的K-G极间电阻向晶闸管V１提供触发电压和电流，使其导通，交流电自b端经V１、RL流向a 端； 　　当vi再次过零时，V1则由导通状态变为截止状态。 　当开关S关断时，晶闸管由于得不到触发电压和电流，交流电路被切断。 (2)直流无触点开关电路 ②工作原理 当 vG 加至V1控制极 G 时，V1导通，有电流流过负载 RL，同时，充电电流经 R 及V1对电容 C 充电；当 vG 加至V2控制极 G时， V2导通，电容 C 两端的电压VC经V2加在V1的A、K极两端， V1因承受反向电压而被关断，此时，无电流流过 RL ，达到了控制电流在负载 RL中的流通与关断目的。 　 ①电路组成 6.1.4 晶闸管触发电路 1．晶闸管对触发电路的基本要求 提供触发