晶閘管及其應(yīng)用電工學(xué)

1、晶閘管及其應(yīng)用電工學(xué)第1頁/共61頁 第2頁/共61頁G P1P2N1N2第3頁/共61頁P(yáng)1P2N1N2K GAKA T2T1_P2N1N2IGIAP1N1P2IKGPPNNNPAGK第4頁/共61頁 T1T2G2Bii 1BG22Ciii 在極短時(shí)間內(nèi)使兩個(gè)三極管均飽和導(dǎo)通，此過程稱觸發(fā)導(dǎo)通。211CCii 2BG21ii EGEA+_RGi2BiG21iG2i第5頁/共61頁GEA+_R T1T2Gi2BiGi21Gi2EGG2Bii 1BG22Ciii 211CCii 2BG21ii 第6頁/共61頁 必須使可控硅陽極電流減小, ,直到正反饋效應(yīng)不能維持。 將陽極電源斷開或者在晶閘管的

2、第7頁/共61頁URRMUFRMIG2 IG1 IG0 UBRIFUBOIHoUIIG0IG1IG2正向平均電流)(曲曲線線UfI 第8頁/共61頁UFRM:晶閘管控制極開路且正向阻斷情況下, ,允許重復(fù)加在晶閘管兩端的正向峰值電壓。一般取UFRM = = 80% UB0 。普通晶閘管 UFRM 為100V 3000V控制極開路時(shí), ,允許重復(fù)作用在晶閘管元 件上的反向峰值電壓。一般取 URRM = 80% UBR 普通晶閘管 URRM為100V3000VURRM：第9頁/共61頁)(sin21m0mFIttdII 環(huán)境溫度為4040 C C及標(biāo)準(zhǔn)散熱條件下，晶閘管處于全導(dǎo)通時(shí)可以連續(xù)通過的工

3、頻正弦半波電流的平均值。 IF t 2 i如果正弦半波電流的最大值為Im, 則普通晶閘管IF為1A 1000A。第10頁/共61頁第11頁/共61頁額定電壓, ,用百位或千位數(shù)表示取UFRM或URRM較小者額定正向平均電流( (IF) 晶閘管K P普通型如KP5-7表示額定正向平均電流為5A, ,額定電壓為700V。第12頁/共61頁(1) 電路。uuu To, 0。0,To uuu+T第13頁/共61頁 t1 2 。uu,u T 0o:1t 。0,To uuu tuO晶晶閘閘管管不不導(dǎo)導(dǎo)通通。,0,0g1 ut t 。uuu To, 0gu tO第14頁/共61頁 tOuO 動畫控制角控制角

4、 t1 tuO tguO t22 tTuO導(dǎo)通角導(dǎo)通角第15頁/共61頁 tuUd21O )d(sin221ttU 2cos145. 0LLOO RURUI2cos145. 0 U第16頁/共61頁 +TLeL第17頁/共61頁 tguO tTuO tOuO t1 tuO t22 第18頁/共61頁+LTD+(1) 電路第19頁/共61頁iL tOu tuO tTuO 2 tguO第20頁/共61頁aRLD2T1b+T1T2RLuoD1D2+第21頁/共61頁+T1T2RLuoD1D2+bRLD1T2a第22頁/共61頁 tOu tuO tT1uO2 動畫 tguO第23頁/共61頁 tuUd

5、1O )d(sin21ttUU 2cos19 . 0LO RURUI2cos19 . 0 U第24頁/共61頁兩種常用可控整流電路電路電路特點(diǎn)特點(diǎn)1. 該電路只用一只晶閘管，且其上該電路只用一只晶閘管，且其上 無反向電壓。無反向電壓。2. 晶閘管和負(fù)載上的電流相同。(1)uTD2D4u0RL+-+-第25頁/共61頁電路電路特點(diǎn)特點(diǎn) 1. 該電路接入電感性負(fù)載時(shí)，D1、D2 便起 續(xù)流二極管作用。(2)動畫2. 由于T1的陽極和T2的陰極相連，兩管控 制極必須加獨(dú)立的觸發(fā)信號。T1T2D1D2uuORL+-+-第26頁/共61頁動畫u2a2 u2bu2ct1t2ut o第27頁/共61頁 ，一

6、旦發(fā)生過電流時(shí)，溫度急劇上升，可能將PNPN結(jié)燒壞，造成元件內(nèi)部短路或開路。例如一只100A的晶閘管過電流為400A400A時(shí)，僅允許持續(xù)0.020.02秒，否則將因過熱而損壞； 電壓超過其反向擊穿電壓時(shí)，即使時(shí)間極短，也容易損壞。若正向電壓超過轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，則晶閘管誤導(dǎo)通，導(dǎo)通后的電流較大，使器件受損。第28頁/共61頁與晶閘管串聯(lián)接在輸入端接在輸出端第29頁/共61頁第30頁/共61頁 RCRC 硒堆保護(hù)硒堆保護(hù)(硒整流片硒整流片)晶閘管元件晶閘管元件的阻容保護(hù)的阻容保護(hù)第31頁/共61頁NPPN結(jié)結(jié)N型硅片型硅片第32頁/共61頁2B1B1BBB1BRRRUU BBBBBB1BUURR 分

7、壓比( (0.5 0.9) )UBB+_+_RP+_+_RB1RB2AUBB+_RP+_+_第33頁/共61頁3 . 維持單結(jié)管導(dǎo)通的最小 電壓、電流。 單結(jié)管由截止變導(dǎo)通 所需發(fā)射極電壓。IpIVV截止區(qū)P第34頁/共61頁 3. 不同單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電壓谷點(diǎn)電流 都 不一樣。谷點(diǎn)電壓大約在2 5V之間。常選用 稍大一些， 稍小的單結(jié)晶體管，以增大輸 出脈沖幅度和移相范圍。第35頁/共61頁第36頁/共61頁Uvug第37頁/共61頁。uvOO第38頁/共61頁RLR1R2RPCRuZT1D1D2T2u2+C+R第39頁/共61頁U2MRu2+uo+uZU2MuOouOzuO第40頁/共61

8、頁UP-UDR1R2RPCcRuZLugucuvUpRLT1D1D2T2OOUZuOO第41頁/共61頁第42頁/共61頁 uL L第43頁/共61頁單結(jié)晶體管觸發(fā)電路T1+U1RE1-CT2RC1RE2R2T3T4D1D2DZR 輸出脈沖可以直接從電阻R1引出(如前圖)，也可通過脈沖變壓器輸出。由于晶閘管控制極與陰極間允許的反向電壓很小，為了防止反向擊穿，在脈沖變壓器副邊串聯(lián)二極管D1, 可將反向電壓隔開，而并聯(lián)D2，可將反向電壓短路。 第44頁/共61頁第45頁/共61頁R1AVR2R4R3RPDDZTC+_T1第46頁/共61頁。 R1AV R2R4R3RP D DZTC+_ T1第47頁/共61頁 R1AV R2R4R3RP D DZTC+_ T1第48頁/共61頁R1AV R2R4R3RP DDZTC+_待充電瓶 T1第49頁/共61頁A1A2G通過控制電壓的控制可實(shí)現(xiàn)雙向?qū)ā５?0頁/共61頁A1A2G第51頁/共61頁 RC Tu雙向二極管第52頁/共61頁GEA+_R T1T2Gi2BiGi21Gi2EGG2Bii 1BG22Ciii 211CCii 2BG21ii 第53頁/共61頁 tuUd1O )d(sin21ttUU 2cos19 . 0LO RURUI2cos19 . 0 U第54頁/