1.3晶闸管(2)
(完整版)《电力电子技术》第1章课后习题答案
1.1 晶闸管导通的条件是什么？由导通变为关断的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：u AK>0且u GK>0。
要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
1.2晶闸管非正常导通方式有几种？（常见晶闸管导通方式有5种，见课本14页，正常导通方式有：门级加触发电压和光触发）答：非正常导通方式有：(1) Ig=0，阳极加较大电压。
此时漏电流急剧增大形成雪崩效应，又通过正反馈放大漏电流，最终使晶闸管导通；(2) 阳极电压上率du/dt过高；产生位移电流，最终使晶闸管导通(3) 结温过高；漏电流增大引起晶闸管导通。
1.3 试说明晶闸管有那些派生器件。
答：晶闸管派生器件有：（1）快速晶闸管，（2）双向晶闸管，（3）逆导晶闸管，（4）光控晶闸管1.4 GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？答:GTO和普通晶闸管同为PNPN 结构,由P1N1P2 和N1P2N2 构成两个晶体管V1、V2 分别具有共基极电流增益α1 和α２，由普通晶闸管的分析可得，α1 + α2 = 1 是器件临界导通的条件。
α1 + α2＞1 两个等效晶体管过饱和而导通；α1 + α2＜1 不能维持饱和导通而关断。
GTO 之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：1）GTO 在设计时α2 较大,这样晶体管T2 控制灵敏,易于GTO 关断;2)GTO 导通时α1 + α2 的更接近于l,普通晶闸管α1 + α2 ≥1.5 ,而GTO 则为α1 + α2 ≈1.05 ，GTO 的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件;3)多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小, 门极和阴极间的距离大为缩短,使得P2 极区所谓的横向电阻很小, 从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
晶闸管的基本特性
1.3.2 晶闸管的根本特性
1) 正向特性(第I象限)
• 正向阻断状态
➢ IG=0时，晶闸管两端受正向电 压→只有很小的正向漏电流流
过.
U RSM U RRM
-UA
➢正向电压超过临界极限━正
向转折电压Ubo →那么漏电流 雪 崩
急剧增大→器件开通。
击穿
IA 正向 导通
IH
IG2 IG1 IG=0
O
雪崩
击 穿 100~1000A- 100、200、300、 400、500、600、800、1000A。
晶闸管受反向电压时，伏安特性类似二极管的反向特性。
2 额定电流IT〔AV〕
2 晶闸管的根本特性
+UA
晶闸管的伏安特性
- IA
1.3.2 晶闸管的根本特性
• 反向阻断
➢ 晶闸管处于反向阻断状态时→极
小的反相漏电流流过。
• 反向击穿 ➢ 当反向电压超过一定限度(到达反向击穿电
压), 外电路如无限制措施→那么反向漏电流 急剧增加→导致晶闸管发热损坏。
1.3.2 晶闸管的根本特性
2. 动态特性
iA 100%
90%
10%
0 td tr
t
u AK
IRM
O
t
t rr
U RRM tgr
晶闸管的开通和关断过程波形
3 门极伏安特性〔PN结特性〕
(1).保证可靠触发的门极电流、电压应位于可靠触发区 (2).保证晶闸管可靠关断的门极电流、电压应位于不 触发区或加反偏电压 (3).晶闸管正偏电压一般不大于10 v,反偏电压不大于5v。
1.3.3晶闸管的主要参数
１额定电压UDRM
晶闸管承受此电压时不自动开通也不反向击穿。 晶闸管额定电压的选择应为实际承受电压的2~3倍。 所留裕量用于防止电路中可能出现的操作过电压
04第四章 晶闸管及其应用
第四章晶闸管及其应用第一节晶闸管的构造、工作原理、特性和参数晶闸管—可控硅，是一种受控硅二极管。
优点：体积小、重量轻、耐压高、容量大、响应速度快、控制灵活、寿命长、使用维护方便。
缺点：大多工作与断续的非线性周期工作状态，产生大量谐波干扰电网；过载能力和抗扰能力较差、控制电路复杂。
（由于技术进步，近年有改善）1.1晶闸管的基本结构：晶闸管是具有三个PN结的四层结构,其外形、结构及符号如图。
1.2晶闸管的工作原理在极短时间内使两个三极管均饱和导通，此过程称触发导通。
晶闸管导通后，去掉EG ，依靠正反馈，仍可维持导通状态。
晶闸管导通必须同时具备两个条件：1. 晶闸管阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电压。
2. 晶闸管控制电路(控制极与阴极之间)加正向电压或正向脉冲(正向触发电压)。
晶闸管导通后，控制极便失去作用。
依靠正反馈，晶闸管仍可维持导通状态。
晶闸管关断的条件：1. 必须使可控硅阳极电流减小,直到正反馈效应不能维持。
2. 将阳极电源断开或者在晶闸管的阳极和阴极间加反向电压。
1.3晶闸管的伏安特性静态特性承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通；承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通；晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用；要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。
晶闸管的阳极伏安特性是指晶闸管阳极电流和阳极电压之间的关系曲线，如图3所示。
其中：第I象限的是正向特性；第III象限的是反向特性图3 晶闸管阳极伏安特性I G2>I G1>I GI G=0时，器件两端施加正向电压，正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过，正向电压超过临界极限即正向转折电压U bo，则漏电流急剧增大，器件开通。
这种开通叫“硬开通”，一般不允许硬开通；随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低；导通后的晶闸管特性和二极管的正向特性相仿；晶闸管本身的压降很小，在1V左右；导通期间，如果门极电流为零，并且阳极电流降至接近于零的某一数值I H以下，则晶闸管又回到正向阻断状态。
晶闸管
电压或正向脉冲(正向触发电压)。 晶闸管导通后，控制极便失去作用。 依靠正反
馈，晶闸管仍可维持导通状态。
晶闸管关断的条件： 1. 必须使可控硅阳极电流减小,直到正反馈效应
不能维持。 2. 将阳极电源断开或者在晶闸管的阳极和阴极
间加反相电压。
2019年7月21日星期日
2019年7月21日星期日
4、强触发
ig
作用：1）脉冲前沿越陡，导通面积
Ikm 0.9Ikm
扩展速度越快；
2）晶闸管串并联时，保证
晶闸管同时开通。
强触发形式：Ikm通常为Ik1的5倍。
Ik1
t1：脉冲前沿时间，上升速度>0.5A/us;
t1 t2 t3
t
t2：强触发脉冲宽度>50us;
t3：触发脉冲持续时间≥550us(10°)。
三相桥式全控整流电路
√=30时，晶闸管起始导通时刻推迟了30，组成ud的每
一段线电压因此推迟30，ud平均值降低，波形见图2。
√=60时，ud波形中每段线电压的波形继续向后移，ud平 均3。值继续降低。=60时ud出现了为零的点，波形见图 ☞当>60时
√因为id与ud一致，一旦ud降为至零，id也降至零，晶闸管 关断，输出整流电压ud为零，ud波形不能出现负值。
√=90时的波形见图4。
2019年7月21日星期日
三相桥式全控整流电路
◆三相桥式全控整流电路的一些特点 ☞每个时刻均需2个晶闸管同时导通，形成向负载供电的 回路，共阴极组的和共阳极组的各1个，且不能为同一相 的晶闸管。
☞对触发脉冲的要求 相√位6个依晶次闸差管60的 脉。冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，
电力电子器件的串并联使用
§1.3 晶闸管的保护、扩容和简单测试
3．晶闸管串、并联使用时的注意事项 晶在实际使用当中，若要将晶闸管串联或并联使用应注意
以下几点： （1）筛选管子，尽量选用特性一致的管子，管子的开通时
间也要尽量一致。 （2）采用强触发脉冲，前沿要陡，幅值要大。
（3）串联时要采取均压措施，并联时要采取均流措施。需 要同时采用串联和并联晶闸管的时候，通常采用先串后并的方法。
（4）降低电压（串联时）或电流（并联时）额定值的10% 使用。
三、电力MOSFET和IGBT并联运行的特点
➢电力MOSFET并联运行的特点
Ron具有正温度系数，具有电流自动均衡的能力，容
易并联。
注意选用Ron、UT、Gfs和Ciss尽量相近的器件并联。
电路走线和布局应尽量对称。 可在源极电路中串入小电感,起到均流电抗器的作用。 ➢IGBT并联运行的特点
➢ 通常在元件两端并联R、C阻容吸
收回路，它既可起过电压保护作 用，又可利用电容电压不能突变 而减慢元件上的电压变化以实现 动态均压的目的
二、晶闸管的并联使用
➢ 目的：多个器件并联来承担较大的电流。 ➢ 问题：SCR会分别因静态和动态特性参数的差异而
电流分配不均匀。
➢ VT1和VT2并联，两端 电压相同，但由于特性 曲线差异导致电流不同。
二、晶闸管的并联使用
➢ 为了确保安全使用，需要对并联的器件进行均流：
a）电阻均流法：均流电阻阻值大于SCR导通时的内阻 b）电抗均流法
§1.3 晶闸管的保护、扩容和简单测试
1.3.3 晶闸管的串并联使用
1．晶闸管的串联使用 当要求晶闸管应有的电压值大于单个晶闸管的额定电压时，可以用两
个以上同型号的晶闸管相串联。由于器件特性的分散性，同型号管子串联 后正反向阻断时流过反向漏电流虽然一样，但分配的反向电压不一样，图 a)所示，因此晶闸管和其它电力电子器件串联时必须考虑均压措施。
第1章 晶闸管
有效值与平均值之比称为波形系数Kf则: Kf=I/Id或I= KfId 。 例:设晶闸管承受的电压有效值为２２０Ｖ，流过的电流平 均为１５７Ａ，波形系数为１.１１,考虑安全裕量，求晶 闸管电压、电流定额。 i 解：ＵＮ＝(2～3)1.414×220 IM =622 ～933Ｖ（取800Ｖ)
I K f Id I IT ( AV ) = (1.5 2) = (1.5 2) 1.57 1.57 1.11´ 157 0 （取 200 Ａ） = (1.5 2) = 166 222 A 图1-11 1.57
学习重点:
晶闸管的工作原理、基本特性、主要参数以 及选择和使用中应注意的一些问题。
1.1
引言
晶闸管（Thyristor）：晶体闸流管，可控硅整流 器（Silicon Controlled Rectifier——SCR）
1956年美国贝尔实验室发明了晶闸管。 1957年美国通用电气公司开发出第一只晶闸管产品。 1958年商业化。
第1章
1.1 引言
晶闸管
1.2 晶闸管的结构与工作原理 1.3 晶闸管的基本特性 1.4 晶闸管的主要参数 1.5 晶闸管的派生器件
1.6 电力二极管(整流二极管)
本章学习内容与重点
本章内容:
介绍晶闸管的工作原理、基本特性、主要参 数以及选择和使用中应注意的一些问题。 介绍电力二极管、晶闸管派生器件的基本特 性和使用中应注意的一些问题。
仿真实验
1.2 晶闸管的结构与工作原理
晶闸管的工作原理
⊕工作原理（从其内部四层结构来 A 分析） P1 ①定性分析 J1 N1 a. UG≤0，IG=0 G J2 P2 UAK＜0时，J1，J3反偏，J2正 J 3 偏，反向阻断，晶闸管不导通， N2 解释①。 K UAK＞0时，J1，J3正偏，J2反 偏，晶闸管不导通，解释⑤。图1-2 晶闸管的内部结构图
晶闸管的原理、特性、主要参数及测试方法
晶闸管的原理、特性、主要参数及测试方法1.1 晶闸管晶闸管（Thyristor）是硅晶体闸流管的简称，也称为可控硅SCR（Semiconductor Control Rectifier）。
晶闸管作为大功率的半导体器件，只要用几十至几百毫安的电流就可以控制几百至几千安的大电流，实现了弱电对强电的控制。
1.1.1 晶闸管的结构晶闸管是四层（P1N1P2N2）三端（阳极A、阴极K、门极G）器件，其内部结构和等效电路如图1-1所示。
图1-1 晶闸管的内部结构和等效电路晶闸管的符号及外形如图1-2所示，图1-2（a）为晶闸管的符号，图1-2（b）为晶闸管的外形。
晶闸管的类型大致有4种：塑封型、螺栓型、平板型和模块型。
塑封型晶闸管多用于额定电流5A以下；螺栓型晶闸管额定电流一般为5～200A；平板型晶闸管用于额定电流200A以上；模块型晶闸管额定电流可达数百安培。
晶闸管由于体积小、安装方便，常用于紧凑型设备中。
晶闸管工作时，由于器件损耗会产生热量，需要通过散热器降低管芯温度，器件外形是为便于安装散热器而设计的。
图1-2 晶闸管的符号及外形晶闸管的散热器如图1-3所示。
图1-3 晶闸管的散热器1.1.2 晶闸管的工作原理以图1-4所示的晶闸管的导通实验电路来说明晶闸管的工作原理。
在该电路中，由电源EA、晶闸管的阳极和阴极、白炽灯组成晶闸管主电路，由电源EG、开关S、晶闸管的门极和阴极组成控制电路（触发电路）。
图1-4 晶闸管的导通实验电路实验步骤及结果说明如下。
（1）将晶闸管的阳极接电源EA的正极，阴极经白炽灯接电源的负极，此时晶闸管承受正向电压。
当控制电路中的开关S断开时，灯不亮，说明晶闸管不导通。
（2）当晶闸管的阳极和阴极承受正向电压，控制电路中开关S闭合，使控制极也加正向电压（控制极相对阴极）时，灯亮说明晶闸管导通。
（3）当晶闸管导通时，将控制极上的电压去掉（即将开关S断开），灯依然亮，说明一旦晶闸管导通，控制极就失去了控制作用。
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。
1.3 可关断晶闸管(GTO)、1.4 电力晶体管(GTR)
tr存在原因
发射结进入正偏，此后，正偏不断增大， iC不断上升，BJT接近或进入饱和区。IB1 一方面继续给发射结和集电结势垒电容充 电，另一方面使基区的电荷积累增加，并 且还补充基区复合所消耗的载流子，这就 存在着上升时间tr。
晶闸管的一种派生器件。 可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断。 GTO的电压、电流容量较大，与普通晶闸管接近， 因而在兆瓦级以上的大功率场合仍有较多的应用。 目 前 ， GTO 的 容 量 水 平 达 6000A/6000V 、 1000A/9000V ，频率为1kHZ。 DATASHEET
1.3.1 可关断晶闸管的结构和工作原理
tf存在原因
当Ui变为负值，基极电流变为IB2，但iC不 立即变小，而是当基区的电荷减少一定程 度，IC才开始下降，所以存在存储时间ts。 当发射结由正偏变为反偏，集电结和发射 结电荷区变宽，iC下降较快，这就有下降 时间tf。
结构：
与普通晶闸管的相同 点：
－PNPN四层半导体结
构，外部引出阳极、
a)
阴极和门极。
和普通晶闸管的不同 点：
－ GTO 是 一 种 多 元 的 功率集成器件。
GK
GK G
N2
P2 N2
N1
P1 A
b)
图1-13
C）
d）
e）
图1-13 GTO的内部结构和电气图形符号
a) 各单元的阴极、门极间隔排列的图形 b) 并联单元结构断 面示意图 c) 管的结构 d)等效电路 e) 电气图形符号
晶闸管的基本特性
1 T
T
i
0
2
dt
1 2
Im (Imsin t ) dt 2 0
2
IT ( AV )
1.5 7
有效值
管子额定电流的选择： (1) 按电流有效值相等的原则选择晶闸管 (2) 留裕量，取1.5-2倍后取整 (3) 额定电流等级： 50A以下-1、5、10、20、30、40、50A； 100~1000A- 100、200、300、 400、500、 600、800、1000A。
1.3.4
晶闸管的派生器件
2. 光控晶闸管（Light Triggered Thyristor—LTT）
1) 电路符号和特性
A
G
a)
K
b)
图1-12 光控晶闸管的电气图形符号和伏安特性 a) 电气图形符号 b) 伏安特性
2) 特点 • 利用一定波长的光照信号触发导通的晶闸
管→又称光触发晶闸管.
• 小功率光控晶闸管只有阳极和阴极两个端子. • 大功率光控晶闸管则还带有光缆，光缆上
800V/管压降0.4v~0.5v的普通晶闸管
本章思考题
1.晶闸管是硅晶体闸流管的简称，常用的除螺栓式 以外还有？ 2.晶闸管象二极管一样具有可控的什么特性？ 3.为了保证晶闸管可靠与迅速关断，通常在管子阳 极电压下降为零之后，在门极采取什么措施？ 4.型号为KP10-1000晶闸管的额定容量是多少？ 5.如何选择晶闸管的容量？ 6.在分析了晶闸管的主要参数后，你使用晶闸管时 应注意什么？
-UA IA 正向 导通
IH O
IG2
IG1
IG=0
正向电压超过临界极限━正 向转折电压Ubo →则漏电流急 剧增大→器件开通。
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普通晶闸管关断时间数百微秒，快速晶闸管数十微秒，高频晶闸管10s左右；
高频晶闸管的不足在于其电压和电流定额都不易做高；由于工作频率较高，选择通态平均电流时不能忽略其开关损耗的发热效应。
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教学内容、方法和过程
附记
快速晶闸管在使用时的注意事项：
可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成，有两个主电极T1和T2，一个门极G；
正反两方向均可触发导通，所以双向晶闸管在第Ｉ和第III象限有对称的伏安特性；
与一对反并联晶闸管相比是经济的，且控制电路简单，在交流调压电路、固态继电器（Solid State Relay——SSR）和交流电机调速等领域应用较多；
2、影响：门极流入触发电流后，晶闸管开始只在靠近门极附近的小区域内导通，随着时间的推移，导通区才逐渐扩大到PN结的全部面积。如果阳极电流上升得太快，则会导致门极附近的ＰＮ结因电流密度过大而烧毁，使晶闸管损坏。
晶闸管必须规定允许的最大通态电流上升率。
7、断态电压临界上升率du/dt
•1）定义：把在规定条件下，不导致晶闸管直接从断态转换到通态的最大阳极电压上升率，称为断态电压临界上升率du/dt。
•2）影响：晶闸管的结面在阻断状态下相当于一个电容，若突然加一正向阳极电压，便会有一个充电电流流过结面，该充电电流流经靠近阴极的ＰＮ结时，产生相当于触发电流的作用，如果这个电流过大，将会使元件误触发导通。
四、其他派生器件
1、快速晶闸管（Fast Switching Thyristor——FST）
包括所有专为快速应用而设计的晶闸管，有快速晶闸管和高频晶闸管；
附记
2）晶闸管由于门极特性的差异，其触发电流、触发电压也相差很大。所以对不同系列的元件只规定了触发电流、电压的上、下限值。
3）晶闸管的铭牌上都标明了其触发电流和电压在常温下的实测值，但触发电流、电压受温度的影响很大，温度升高，UGT、IGT值会显著降低，温度降低，UGT、IGT值又会增大。为了保证晶闸管的可靠触发，在实际应用中，外加门极电压的幅值应比UGT大几倍。
1）快速晶闸管为了提高开关速度，其硅片厚度做得比普通晶闸管薄，因此承受正反向阻断重复峰值电压较低，一般在20002V以下。
2）快速晶闸管du/dt的耐压较差，使用时必须注意产品铭牌上规定得不偿失额定开关频率下的du/dt。当开关频率升高时，du/dt耐压会下降。
2、双向晶闸管（Triode AC Switch——TRIAC）
3、门极触发电流IGT和门极触发电压UGT
1）定义：在室温下，晶闸管加6V正向阳极电压时，使元件完全导通所必须的最小门极电流，称为门极触发电流IGT。对应于门极触发电流的门极电压称为门极触发电压UTG。
晶闸管的关断时间与元件结温、关断前阳极电流大小及所加反压的大小有关
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教学内容、方法和过程
☆授新课
三、晶闸管的主要参数
1、晶闸管的重复峰值电压——额定电压UTE
1)断态重复峰值电压 ——在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的正向峰值电压。
2)反向重复峰值电压 ——在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的反向峰值电压。
3） =0.8UDSM， =0.8URSM。
通常取晶闸管的 和 中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，额定电压要留有一定裕量,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2～3倍
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课程名称
电力电子技术
教师
王雪瑶
章节内容
第1章电力电子器件
1．3晶闸管（二）审批意见授课班级授课日期授课时数2
授课方法
讲授、提问
仪器教具挂图
教学
目的
要求
了解晶闸管的派生器件的结构特点。
理解晶闸管的派生器件的伏安特性及开关特性。
掌握晶闸管的主要参数、晶闸管的派生器件的电气符号及使用注意事项。
光触发保证了主电路与控制电路之间的绝缘，且可避免电磁干扰的影响，因此目前在高压大功率的场合，如高压直流输电和高压核聚变装置中，占据重要的地位。
小结：
1、晶闸管的主要参数。
2、各派生器件的特性及使用注意事项。
在室温下门极断开时，元件从较大的通态电流降至刚好能保持导通的最小阳极电流为维持电流ＩH。
维持电流与元件容量、结温等因素有关，同一型号的元件其维持电流也不相同。通常在晶闸管的铭牌上标明了常温下IH的实测值。
2）掣住电流ＩL：
表1.3.3晶闸管通态平均电压分组
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教学内容、方法和过程
附记
1）与普通晶闸管相比，逆导晶闸管具有正向压降小、关断时间短、高温特性好、额定结温高等优点。
2）根据逆导晶闸管的伏安特性可知，它的反向击穿电压很低，因此只能适用于反向不需要承受电压的场合。
3）逆导晶闸管的换流能力是一个重要参数。
4、光控晶闸管（Light Triggered Thyristor——LTT）
光控晶闸管又称光触发晶闸管，是利用一定波长的光照信号触发导通的晶闸管；
小功率光控晶闸管只有阳极和阴极两个端子；
大功率光控晶闸管则还带有光缆，光缆上装有作为触发光源的发光二极管或半导体激光器；
图3光控晶闸管的电气图形符号和伏安特性
a)电气图形符号b)伏安特性
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教学内容、方法和过程
附记
给晶闸管门极加上触发电压，当元件刚从阻断状态转为导通状态就撤除触发电压，此时元件维持导通所需要的最小阳极电流称掣住电流ＩL。
对同一晶闸管来说，掣住电流ＩL要比维持电流ＩH大2~4倍
。
6、通态电流临界上升率di/dt
1、定义：晶闸管能承受而没有损害影响的最大通态电流上升率称通态电流临界上升率di/dt。
教学重点和难点
重点：晶闸管的主要参数、派生器件的特点及使用注意事项。
难点：晶闸管的基本特性及特点。
课堂练习题
教科书：P62 1.7 1.8 1.9 1.11
作业布置
教科书：P62 1.6 1.9 1.10
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教学内容、方法和过程
附记
※复习提问
1、画出晶闸管的电气图形符号。
2、简述晶体管的特性。
4、通态平均电压UT(AV )
1）定义：在规定环境温度、标准散热条件下，元件通以正弦半波额定电流时，阳极与阴极间电压降的平均值，称通态平均电压(又称管压降)
2）其数值按表1.3.3分组．在实际使用中，从减小损耗和元件发热来看，应选择ＵT(AV)小的晶闸管。
5、维持电流ＩＨ和掣住电流ＩL
•1）维持电流ＩＨ：
图1双向晶闸管的电气图形符号和伏安特性
a)电气图形符号b)伏安特性
双向晶闸管在使用时的注意事项：
1）不能反复承受较大的电压变化率，因而很难用于感性负载。
2）门极触发灵敏度较低。
3）关断时间较长，因而只能在低频率场合应用。
4）通常用在交流电路中，因此不用平均值而用有效值来表示其额定电流值。
3、逆导晶闸管（Reverse Conducting Thyristor—RCT）
2、额定通态平均电流 (额定电流)
1）额定电流---晶闸管在环境温度为40oC和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
2）使用时应按实际电流与通态平均电流有效值相等的原则来选取晶闸管，应留一定的裕量，一般取1.5～2倍
3）波形系数KF=IT(有效值)/IT(AV)(平均值)
将晶闸管反并联一个二极管制作在同一管芯上的功率集成器件；
具有正向压降小、关断时间短、高温特性好、额定结温高等优点；
逆导晶闸管的额定电流有两个，一个是晶闸管电流，一个是反并联二极管的电流。
图2逆导晶闸管的电气图形符号和伏安特性
a)电气图形符号b)伏安特性
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附记
逆导晶闸管在使用时的注意事项：