1、 第七章第七章 晶閘管及應用電路晶閘管及應用電路一種大功率半導體器件，出現于一種大功率半導體器件，出現于70年代。它的出年代。它的出現使半導體器件由弱電領域擴展到強電領域現使半導體器件由弱電領域擴展到強電領域 。 體積小、重量輕、無噪聲、壽命長、體積小、重量輕、無噪聲、壽命長、 容容量大（正向平均電流達千安、正向耐壓量大（正向平均電流達千安、正向耐壓達數千伏）。達數千伏）。 特點特點7 71 1 晶閘管晶閘管( (可控硅可控硅SCR)SCR) 應用領域：應用領域： 逆變逆變 整流整流 （交流（交流直流）直流）斬波斬波（直流（直流交流）交流）變頻變頻 （交流（交流交流）交流）（直流（直流直流）直

2、流）此外還可作無觸點開關等此外還可作無觸點開關等7.1.7.1. 基本結構基本結構A（陽極）（陽極）四四 層層 半半 導導 體體K（陰極）（陰極）G（控制極）（控制極）P1P2N1三三 個個 PN結結N2符號符號AKG20.1.2 20.1.2 工作原理工作原理GKP1P2N1N2APPNNNPAGK示意圖示意圖APPNNNPGKi gi gig工作原理分析工作原理分析KAGT1T2工作原理說明工作原理說明UAK 0 、UGK0時時T1導通導通ib1 = i giC1 = ig = ib2ic2 =ib2 = ig = ib1T2導通導通形成正反饋形成正反饋晶閘管迅速導通；晶閘管迅速導通；T1

3、進一步導通進一步導通晶閘管開始工作時晶閘管開始工作時 ，UAK加反向電壓，加反向電壓，或不加觸發信號（即或不加觸發信號（即UGK = 0 ）；）；晶閘管導通后，晶閘管導通后， UGK，去掉去掉依靠正反饋，依靠正反饋，晶閘管仍維持導通狀態；晶閘管仍維持導通狀態；晶閘管截止的條件：晶閘管截止的條件：（1）（2）晶閘管正向導通后，令其截止，必須晶閘管正向導通后，令其截止，必須減小減小UAK，或加大回路電阻，使晶閘管，或加大回路電阻，使晶閘管中電流的正反饋效應不能維持。中電流的正反饋效應不能維持。 晶閘管具有單向導電性晶閘管具有單向導電性 （正向導通條件：（正向導通條件：A A、K K間加正向電間加正

4、向電壓，壓，G G、K K間加觸發信號）；間加觸發信號）；2.2.晶閘管一旦導通，控制極失去作用晶閘管一旦導通，控制極失去作用若使其關斷，必須降低若使其關斷，必須降低U UAKAK或加大回路電或加大回路電阻，把陽極電流減小到維持電流以下。阻，把陽極電流減小到維持電流以下。 結論結論7.1.3 7.1.3 伏安特性伏安特性UIURS MUDS MURRMIHUDRMIFIG1=0AIG2IG3IG3IG2IG1正向正向反向反向UDRM：斷態重復峰值電壓斷態重復峰值電壓。（晶閘管耐壓值。（晶閘管耐壓值。一一般取般取 UDRM = 80% UDSM 。普通晶閘管。普通晶閘管UDRM 為為 100V-

5、3000V）URRM：反向重復峰值電壓：反向重復峰值電壓。（控制極斷路時，。（控制極斷路時， 可以重復作用在晶閘管上的反向重復電可以重復作用在晶閘管上的反向重復電 壓。一般取壓。一般取URRM = 80% URSM。普通晶。普通晶 閘管閘管URRM為為100V-3000V） ITAV：通態平均電流通態平均電流。（環境溫度為。（環境溫度為40OC時時,在在 電阻性負載、單相工頻電阻性負載、單相工頻 正弦半波、導電正弦半波、導電角不小于角不小于170o的電路中，晶閘管允許的的電路中，晶閘管允許的最大通態平均電流。普通晶閘管最大通態平均電流。普通晶閘管ITAV 為為1A-1000A。）。）7.1.4 7.1.4 主要參數主要參數IH：維持電流。維持電流。(在室溫下，控制極開路、晶閘管在室溫下，控制極開路、晶閘管 被觸發導通后，維持導通狀態所必須的最被觸發導通后，維持導通狀態所必須的最 小電流。一般為幾十到一百多毫安。）小電流。一般為幾十到一百多毫安。）UG、IG：控制極觸發電壓和電流。：控制極觸發電壓和電流。（在室溫下，（在室溫下， 陽極電壓為直流陽極電壓為直流6V時，使晶