晶闸管的主要参数教程文件
电气自动化技术《100-晶闸管的主要参数及型号》
同学们！今天我们来学习晶闸管的主要参数和型号。
先来学习主要的电压参数。
额定电压U D，指加在管子上的最大允许电压,俗称耐压。
要求大于实际工作峰值电压的2—3倍。
通态平均电压U F，通过正向正弦半波额定电流时，管子两端的平均电压。
一般为0.6—1.2V。
反向击穿电压U BR，指到达反向击穿时所加反向电压。
反向重复峰值电压U RRM，指的是当控制极开路时，允许重复加在管子上的反向峰值电压。
其值为U RRM =U BR—100V 。
现在我们来看电流参数。
额定正向平均电流I F，指允许通过工频正弦半波的电流平均值。
一般取正常平均电流的 1.5—2倍。
维持电流，是维持晶闸管导通的最小阳极电流。
浪涌电流IFSM ，是指晶闸管能承受的最大过载电流的峰值。
控制极触发电压和电流U G、I G：指在室温下，阳极电压为直流6V 时，使晶闸管完全导通所必须的最小控制极直流电压、电流。
一般U G为1~5V，I G 为几十到几百毫安。
最后，我们来看晶闸管的型号。
型号的第一个字母K外表这是一个晶闸管，第二个字母可能是P，K，S，其中P代表普通型，K代表快速型，S代表双向型，紧随其后的数字代表额定正向平均电流IF系列，从1—1000A内分14个规格。
接着是一个横岗，横岗后的第一个数字为额定电压等级，在1000V以下，级差为100V，在1000—3000V之间，级差为200V，单位用100V表示。
最后一个字母为通态平均电压组别，共分9级，用A—I表示。
例如，KP100-12G，表示IF=100A，UD=1200V，UF=1V的普通型晶闸管。
目前国际水平已达12KV每千安培，及5KV每千安培，其开关频率为400赫兹。
晶闸管电压、电流级别：额定通态电流〔I TAV〕通用系列为1、5、10、20、30、50、100、200、300、400、500、600、800、1000A 等14种规格。
通态平均电压〔U TAV〕等级一般用A ~ I字母表示：由0.4 ~ 1. 2V每0.1V 为一级。
晶闸管的主要参数
晶闸管的主要参数为了正确选用晶闸管元件，必需要了解它的主要参数，一般在产品的名目上都给出了参数的平均值或极限值，产品合格证上标有元件的实测数据。
（1）断态重复峰值电压UDRM在掌握极断路和晶闸管正向阻断的条件下，可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压称为断态重复峰值电压UDRM，其数值比正向转折电压小10%左右。
（2）反向重复峰值电压URRM在掌握极断路时，可以重复加在晶闸管元件上的反向峰值电压称为反向重复峰值电压URRM，此电压数值规定比反向击穿电压小10%左右。
通常把UDRM与URRM中较小的一个数值标作器件型号上的额定电压。
由于瞬时过电压也会使晶闸管遭到破坏，因而在选用元件的时候，额定电压一般应当为正常工作峰值电压的2～3倍作为平安系数。
（3）额定通态平均电流（额定正向平均电流）IT在环境温度不大于40oC和规定的冷却条件下，晶闸管元件在电阻性负载的单相工频半波电路中导通角不小于170°，即全导通的条件下，可以连续通过的电流（在一个周期内）的平均值，称为额定通态平均电流IT，简称额定电流。
即这里需要特殊说明的是，晶闸管允许流过的电流的大小主要取决于元件的结温，而在规定的环境温度和冷却条件下，结温的凹凸仅与发热有关，晶闸管管芯的发热又由流过其电流的有效值打算。
因此，在使用时应根据工作中晶闸管实际流过的电流的有效值与通态平均电流所对应的电流有效值相等的原则来选取晶闸管的额定电流。
（4）维持电流IH在规定的环境温度和掌握极断路的条件下，维持元件连续导通的最小电流称为维持电流IH 。
一般为几十毫安～一百多毫安，其数值与元件的温度成反比，在120℃时维持电流约为25℃时的一半。
当晶闸管的正向电流小于这个电流时，晶闸管将自动关断。
KK型 快速晶闸管 说明书
1 外形及安装尺寸
图1 SS11、SS12、SS13、SS14、SS15水冷平板型散热器件后的尺寸
H φg
d
φf L D
图2 KP20Y~KP500系列螺栓形普通晶闸管、KS20Y~KS200系列螺栓形双向晶闸管
H 门极引线 φf
d
φg φe 阴极辅助引线 L D
注：图2中KP50~KP500、KS50~KS200有辅助线，其他规格无此引线。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 型号 KS5、KP5 KS10、KP10 KS20、KP20 KS20Y、KP20Y KS30、KP30 KS50、KP50 KS100、KP100 KS200、KP200 KP300 KP500 通态平均电流IT(AV) A 5 10 20 20 30 50 100 200 300 500 H 11±1 11±1 11±1 11±1 13±1 13±1 16±1 19±1 19±1 27±1 L 30 39 39 165 170 175 200 225 225 300 d M6 M8 M10 M10 M12 M12 M16 M20 M20 M30 φg 3.2 4.2 4.2 6.5 6.5 7 8.4 9 9 15 φf 2 2 2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 5.2 φe 4.2 4.2 4.2 5.2 D 16 22 22 28 31 37 37 48 48 58 S 14 19 19 24 27 32 32 42 42 50
断态电压临界上升率 dv/dt V/μs 通态电流临界上升率 di/dt A/μs 电路换向关断时间 tg 维持电流 IH 工作结温 Tj 紧固力 推荐散热器型号 μs mA ℃ kN
晶闸管的定义及主要参数和使用详解
晶闸管的定义及主要参数和使用详解晶闸管的发明在当今高科技时代，电力控制技术的发展对于现代社会的可持续运行至关重要。
而晶闸管作为一种重要的电力控制元件，正发挥着不可或缺的作用。
本文将深入介绍晶闸管的基本原理、控制使用、重要参数以及其应用领域。
晶闸管的发明随着电力系统的扩展和电气设备的广泛应用，对电力控制的需求日益增加。
传统的机械式开关和控制方法存在效率低下、寿命短等问题。
因此，寻找更高效、可靠的电力控制方法成为了一个迫切的需求。
1956年，苏联的科学家Oleg Losev首次提出了PNPN结构的概念。
尽管他没有将其实际制造成可用器件，但这个概念为晶闸管的开发铺平了道路。
他的想法激发了后来研究者们对PNPN结构的探索。
1957年，美国物理学家Robert Noyce和Gordon Moore在贝尔实验室工作时，设计并制造了第一个可实际使用的PNPN结构的器件，被称为“Silicon Controlled Switch”（SCS）。
尽管在当时尚未广泛应用，但这是晶闸管发展的重要里程碑。
1958年，Gerald Pearson、Dawon Kahng和John Moll从贝尔实验室获得了专利，描述了一个在电流触发下能控制电流的器件。
他们将这个器件命名为“晶闸管”，即Thyristor，这个名称在随后的发展中被广泛使用。
晶闸管的重要参数触发电流门限（I_GT）：触发电流门限是指需要在栅极施加的最小电流，以使晶闸管从关断状态切换到导通状态。
这个参数决定了触发晶闸管的最小控制电流。
保持电流（I_H）：保持电流是指在晶闸管导通状态下，需要流过晶闸管的最小电流，以保持其导通。
如果电流降至保持电流以下，晶闸管将自动关断。
最大额定电压（V_RRM）：最大额定电压是晶闸管可以承受的最大反向重复电压。
这个参数与晶闸管的电压耐受能力相关，决定了它适用的电路电压范围。
最大额定电流（I_TAV）：最大额定电流是指晶闸管可以承受的最大平均电流。
晶闸管的主要电参数
晶闸管的主要电参数晶闸管的主要电参数有正向转折电压VBO、正向平均漏电流IFL、反向漏电流IRL、断态重复峰值电压VDRM、反向重复峰值电压VRRM、正向平均压降VF、通态平均电流IT、门极触发电压VG、门极触发电流IG、门极反向电压和维持电流IH等。
可参见图5标识。
（一）晶闸管正向转折电压VBO晶闸管的正向转折电压VBO是指在额定结温为100℃且门极（G）开路的条件下，在其阳极（A）与阴极（K）之间加正弦半波正向电压、使其由关断状态转变为导通状态时所对应的峰值电压。
（二）晶闸管断态重复峰值电压VDRM断态重复峰值电压VDRM，是指晶闸管在正向阻断时，允许加在A、K（或T1、T2）极间最大的峰值电压。
此电压约为正向转折电压减去100V后的电压值。
（三）晶闸管通态平均电流IT通态平均电流IT，是指在规定环境温度和标准散热条件下，晶闸管正常工作时A、K（或T1、T2）极间所允许通过电流的平均值。
（四）反向击穿电压VBR反向击穿电压是指在额定结温下，晶闸管阳极与阴极之间施加正弦半波反向电压，当其反向漏电电流急剧增加时反对应的峰值电压。
（五）晶闸管反向重复峰值电压VRRM反向重复峰值电压VRRM，是指晶闸管在门极G断路时，允许加在A、K极间的最大反向峰值电压。
此电压约为反向击穿电压减去100V后的峰值电压。
（六）晶闸管正向平均电压降VF正向平均电压降VF也称通态平均电压或通态压降VT，是指在规定环境温度和标准散热条件下，当通过晶闸管的电流为额定电流时，其阳极A与阴极K 之间电压降的平均值，通常为0.4~1.2V。
（七）晶闸管门极触发电压VGT门极触发VGT，是指在规定的环境温度和晶闸管阳极与阴极之间为一定值正向电压的条件下，使晶闸管从阻断状态转变为导通状态所需要的最小门极直流电压，一般为1.5V左右。
(八)晶闸管门极触发电流IGT门极触发电流IGT，是指在规定环境温度和晶闸管阳极与阴极之间为一定值电压的条件下，使晶闸管从阻断状态转变为导通状态所需要的最小门极直流电流。
晶闸管的主要电参数
晶闸管的主要电参数晶闸管的主要电参数有正向转折电压VBO、正向平均漏电流IFL、反向漏电流IRL、断态重复峰值电压VDRM、反向重复峰值电压VRRM、正向平均压降VF、通态平均电流IT、门极触发电压VG、门极触发电流IG、门极反向电压和维持电流IH等。
(一)晶闸管正向转折电压VBO晶闸管的正向转折电压VBO是指在额定结温为100℃且门极(G)开路的条件下，在其阳极(A)与阴极(K)之间加正弦半波正向电压、使其由关断状态转变为导通状态时所对应的峰值电压。
(二)晶闸管断态重复峰值电压VDRM断态重复峰值电压VDRM，是指晶闸管在正向阻断时，允许加在A、K(或T1、T2)极间最大的峰值电压。
此电压约为正向转折电压减去100V后的电压值。
(三)晶闸管通态平均电流IT通态平均电流IT，是指在规定环境温度和标准散热条件下，晶闸管正常工作时A、K(或T1、T2)极间所允许通过电流的平均值。
(四)反向击穿电压VBR反向击穿电压是指在额定结温下，晶闸管阳极与阴极之间施加正弦半波反向电压，当其反向漏电电流急剧增加时反对应的峰值电压。
(五)晶闸管反向重复峰值电压VRRM反向重复峰值电压VRRM，是指晶闸管在门极G断路时，允许加在A、K极间的最大反向峰值电压。
此电压约为反向击穿电压减去100V后的峰值电压。
(六)晶闸管正向平均电压降VF正向平均电压降VF也称通态平均电压或通态压降VT，是指在规定环境温度和标准散热条件下，当通过晶闸管的电流为额定电流时，其阳极A与阴极K之间电压降的平均值，通常为0.4~1.2V。
(七)晶闸管门极触发电压VGT门极触发VGT，是指在规定的环境温度和晶闸管阳极与阴极之间为一定值正向电压的条件下，使晶闸管从阻断状态转变为导通状态所需要的最小门极直流电压，一般为1.5V 左右。
(八)晶闸管门极触发电流IGT门极触发电流IGT，是指在规定环境温度和晶闸管阳极与阴极之间为一定值电压的条件下，使晶闸管从阻断状态转变为导通状态所需要的最小门极直流电流。
晶闸管的主要参数
晶闸管的主要参数之阳早格格创做(1) 断态没有沉复峰值电压UDSM门极启路时，施加于晶闸管的阳极电压降下到正背伏安个性直线慢遽转合处所对于应的电压值UDSM .它是一个没有克没有及沉复，且屡屡持绝时间没有大于10ms 的断态最大脉冲电压. UDSM值应小于转合电压Ub0.(2) 断态沉复峰值电压UDRM晶闸管正在门极启路而结温为额定值时，允许沉复加于晶闸管上的正背断态最大脉冲电压.每秒50次屡屡持绝时间没有大于10ms，确定UDRM为UDSM的90%.(3) 反背没有沉复峰值电压URSM门极启路，晶闸管启受反背电压时，对于应于反背伏安个性直线慢遽转合处的反背峰值电压值URSM.它是一个没有克没有及沉复施加且持绝时间没有大于10ms 的反背脉冲电压.反背没有沉复峰值电压URSM应小于反背打脱电压.(4) 反背沉复峰值电压URRM晶闸管正在门极启路而结温为额定值时，允许沉复加于晶闸管上的反背最大脉冲电压.每秒50次屡屡持绝时间没有大于10ms.确定URRM为URSM的90%.(5) 额定电压UR断态沉复峰值电压UDRM战反背沉复峰值电压URRM二者中较小的一个电压值确定为额定电压UR.正在采用晶闸管时，该当使其额定电压为仄常处事电压峰值UM的2~3倍，以动做仄安裕量.(6)通态峰值电压UTM确定为额定电流时的管子导通的管压落峰值.普遍为1.5~2.5V，且随阳极电流的减少而略为减少.额定电流时的通态仄衡电压落普遍为1V安排.(7) 通态仄衡电流IT(A V）正在环境温度为+40℃战确定的集热热却条件下，晶闸管正在导通角没有小于170°电阻性背载的单相、工频正弦半波导电，结温宁静正在额定值125°时，所允许通过的最大电流仄衡值.——允许流过的最大工频正弦半波电流的仄衡值.采用一个晶闸管时，要根据所通过的简直电流波形去估计出容许使用的电流灵验值，该值要小于晶闸管额定电流对于应的灵验值.晶闸管才没有会益坏.设单相工频正弦半波电流峰值为Im时通态仄衡电流为：正弦半波电流灵验值为：灵验值与通态仄衡电流比值为：则灵验值为：根据灵验值相等准则去估计晶闸管的额定电流.若电路中本质流过晶闸管的电流灵验值为I ，仄衡值Id ， 定义波形系数： 则由于晶闸管的热容量小，过载本领矮，果此正在本质采用时，普遍与1.5~2倍的仄安系数，(8) 保护电流IH (针对于闭断历程)——是指晶闸管保护导通所必须的最小电流.普遍为几十到几百毫安.保护电流与结温有闭，结温越下，保护电流越小，晶闸管越易闭断.(9) 断态电压临界降下率du/dt——电压降下率过大，便会使晶闸管误导通.——指正在额定结温战门极启路的情况下，没有引导晶闸管从断态到通态变换的中加电压最大降下率.(10) 通态电流临界降下率di/dt——如果电流降下太快，大概制成局部过热而使晶闸管益坏 f d I K I。
晶闸管绝对详细文档
按关断、导通及控制方式分类晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断晶闸管（GTO）、BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管等多种。
按引脚和极性分类晶闸管按其引脚和极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管。
按封装形式分类晶闸管按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管三种类型。
其中，金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种；塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。
按电流容量分类晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管三种。
通常，大功率晶闸管多采用金属壳封装，而中、小功率晶闸管则多采用塑封或陶瓷封装。
按关断速度分类快速晶闸管晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和高频（快速）晶闸管。
工作原理晶闸管T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。
晶闸管的工作条件：1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态。
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。
3. 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。
4. 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。
1.5v主要参数晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个PN结图1，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管图2当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导通，必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。
图2中每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。
因此，两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门机电流Ig流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通，晶体管饱和导通。
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晶闸管的主要参数
晶闸管的主要参数
(1) 断态不重复峰值电压U
DSM
门极开路时，施加于晶闸管的阳极电压上升到正向伏安特性曲线急剧转折处所对应的电压值UDSM 。
它是一个不能重复，且每次持续时间不大于10ms的断态最大脉冲电压。
UDSM 值应小于转折电压U b0。
(2) 断态重复峰值电压U
DRM
晶闸管在门极开路而结温为额定值时，允许重复加于晶闸管上的正向断态最大脉冲电压。
每秒50次每次持续时间不大于10ms，
规定U
DRM 为U
DSM
的90%。
(3) 反向不重复峰值电压U
RSM
门极开路，晶闸管承受反向电压时，对应于反向伏安特性曲线急剧转折处的反向峰值电压值U RSM。
它是一个不能重复施加且持续时间不大于10ms的反向脉冲电压。
反向不重复峰值电压U RSM应小于反向击穿电压。
(4) 反向重复峰值电压U
RRM
晶闸管在门极开路而结温为额定值时，允许重复加于晶闸管上的反向最大脉冲电压。
每秒50次每次持续时间不大于10ms。
规定U
RRM 为U
RSM
的90%。
(5) 额定电压UR
断态重复峰值电压UDRM和反向重复峰值电压URRM两者中较小的一个电压值规定为额定电压U R。
在选用晶闸管时，应该使其额定电压为正常工作电压峰值U
M
的2~3倍，以作为安全裕量。
(6)通态峰值电压U
TM
规定为额定电流时的管子导通的管压降峰值。
一般为1.5~2.5V，且随阳极电流的增加而略为增加。
额定电流时的通态平均电压降一般为1V左右。
(7) 通态平均电流I
T
(AV）
在环境温度为+40℃和规定的散热冷却条件下，晶闸管在导通角不小于170°电阻性负载的单相、工频正弦半波导电，结温稳定在额定值125°时，所允许通过的最大电流平均值。
——允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
选用一个晶闸管时，要根据所通过的具体电流波形来计算出容许使用的电流有效值，该值要小于晶闸管额定电流对应的有效值。
晶闸管才不会损坏。
设单相工频正弦半波电流峰值为Im 时通态平均电流为：
正弦半波电流有效值为：
有效值与通态平均电流比值为：
则有效值为：
根据有效值相等原则来计算晶闸管的额定电流。
若电路中实际流过晶闸管的电流有效值为I ，平均值I d ，
定义 波形系数：
则
由于晶闸管的热容量小，过载能力低，因此在实际选择时，一般取
1.5~2倍的
安全系数，
(8) 维持电流I H (针对关断过程)
m
T(AV)m 0I 1I I sin td(t)2πωωππ
==
⎰m
I 2
I ==T(AV)I 1
.57
I 2π==T(AV)
1.57I I =f d
I
K I =T(AV)T(AV)
I 1.57I 1.57I f d K I ≤⇒≤T(AV)
T(AV)1.57I (1.5~2.0) 1.57I (1.5~2.0) f d d f
K I I K ≤⇒≤
——是指晶闸管维持导通所必需的最小电流。
一般为几十到几百毫安。
维持电流与结温有关，结温越高，维持电流越小，晶闸管越难关断。
(9) 断态电压临界上升率du/dt
——电压上升率过大，就会使晶闸管误导通。
——指在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上升率。
(10) 通态电流临界上升率di/dt
——如果电流上升太快，可能造成局部过热而使晶闸管损坏。