晶闸管的原理、特性、主要参数及测试方法
晶闸管的结构原理及测试

即:UAK>0, UGK>0(形成触发电流)
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皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
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第 2 章 常用电力电子器件介绍及选择
2.1晶闸管的结构原理及测试 二.普通晶闸管SCR的结构 外形:平板式和螺旋式
三个电极: 阳极A, 阴极K 、门极(或称栅极、 控制极)G
电气符号如(e)所示
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第 2 章 常用电力电子器件介绍及选择
2.1晶闸管的结构原理及测试
三.普通晶闸管SCR的特性 1.普通晶闸管SCR 具有单向导电特性和正向导通的
2.1晶闸管的结构原理及测试 3.普通晶闸管SCR 关断的条件 UAK>0, UGK<0(初始状态为不导通) 或 UAK>0, UGK > 0,IAK <IH(维持电流) 或 UAK < 0, UGK不限 4.普通晶闸管SCR 的半控特性 若当此晶时闸撤管除处门于极U电AK>压0(, UUGKG≤K0>)0,时则,晶器闸件管导仍通处, 于导通状态。即:晶闸管一旦导通,门级即失 去控制作用,因而门极电压可用脉冲电压 。 判断下列图中晶闸管的状态:
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第 2 章 常用电力电子器件介绍及选择
2.1晶闸管的结构原理及测试
四.晶闸管管脚极性的判断
1.阳极A:用万用表R×1KΩ档测量晶闸管的 任意两管脚,其中有一管脚对另外两管脚 正反向电阻均在几百千欧以上,则该管脚 为A;
2.阴极K,控制极G: 用万用表R×10Ω档测量另 外两个管脚的电阻值,当数值为较小时, 黑表笔所接的管脚为G,红表笔所接的管 脚为K.
晶闸管的检测方法

晶闸管的检测方法晶闸管是一种半导体器件,广泛应用于电力电子领域。
其正常工作状态对电力设备的性能和安全有着重要的影响。
晶闸管的检测工作也显得格外重要。
本文介绍了10种晶闸管的检测方法,并对每种方法进行了详细的描述。
1. 电参量测试法电参量测试法是晶闸管检测中最常用的方法之一。
该方法通过测试晶闸管在不同电压、电流下的电参量来评估晶闸管的性能情况。
典型的电参数测试包括正常导通电压、正常关断电流、反向电压、反向漏电流和门极触发电流。
正常导通电压和关断电流是晶闸管选择时最为关注的参量,它们直接影响到晶闸管的使用条件和应用场合。
反向漏电流和反向电压则关系到晶闸管的安全性能。
门极触发电流则是衡量晶闸管灵敏度的指标。
2. 静态伏安特性测试法静态伏安特性测试法是晶闸管测试中比较重要的一种方法。
该方法以电流、电压为测试对象,通过绘制伏安特性曲线来描述晶闸管的电性能。
伏安特性曲线可以显示出晶闸管在正向和反向偏置下的电压和电流关系,以及晶闸管的导通和关断特性。
通过对伏安特性曲线进行分析,可以评估晶闸管的起始触发电流、电压爬升斜率、保持电流和闸流等参数,从而判断晶闸管是否符合要求。
3. 双脉冲测试法双脉冲测试法是一种用于晶闸管动态特性测试的方法。
该方法通过给晶闸管施加两个短脉冲,以测试晶闸管的导通和关断特性。
测试时,需要使用一个高速存储示波器来记录晶闸管的电压和电流波形,然后对波形进行分析以得出晶闸管的各项参数。
双脉冲测试法可用于评估晶闸管的导通特性、关断特性、反向漏电流等参数。
4. 瞬态响应测试法瞬态响应测试法是一种用于测量晶闸管响应时间和响应速度的方法。
该方法可以测量导通时间、关断时间、反向恢复时间和反向恢复电压等参数。
测量时需要施加一定的电压和电流脉冲,以刺激晶闸管的响应,然后使用高精度的示波器记录波形,最后通过分析波形得出所需参数。
瞬态响应测试法可用于评估晶闸管的开关速度和压降等参数。
5. 电容电压测试法电容电压测试法是一种用于测量晶闸管反向电容和反向电压的方法。
(整理)晶闸管(SCR)原理

晶闸管(SCR)原理作者:时间:2007-12-17 来源:电子元器件网浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制关键词:晶闸管半导体材料晶闸管(thyristor)是硅晶体闸流管的简称,俗称可控硅(SCR),其正式名称应是反向阻断三端晶闸管。
除此之外,在普通晶闸管的基础上还派生出许多新型器件,它们是工作频率较高的快速晶闸管(fast switching thyristor,FST)、反向导通的逆导晶闸管(reverse conducting thyristor,RCT)、两个方向都具有开关特性的双向晶闸管(TRIAC)、门极可以自行关断的门极可关断晶闸管(gate turn off thyristor,GTO)、门极辅助关断晶闸管(gate assisted turn off thytistor,GATO)及用光信号触发导通的光控晶闸管(light controlled thyristor,LTT)等。
一、结构与工作原理晶闸管是三端四层半导体开关器件,共有3个PN结,J1、J2、J3,如图1(a)所示。
其电路符号为图1(b),A(anode)为阳极,K(cathode)为阴极,G(gate)为门极或控制极。
若把晶闸管看成由两个三极管T1(P1N1P2)和T2(N1P2N2)构成,如图1(c)所示,则其等值电路可表示成图1(d)中虚线框内的两个三极管T1和T2。
对三极管T1来说,P1N1为发射结J1,N1P2为集电结J2;对于三极管T2,P2N2为发射结J3,N1P2仍为集电结J2;因此J2(N1P2)为公共的集电结。
当A、K两端加正电压时,J1、J3结为正偏置,中间结J2为反偏置。
当A、K两端加反电压时,J1、J3结为反偏置,中间结J2为正偏置。
晶闸管未导通时,加正压时的外加电压由反偏值的J2结承担,而加反压时的外加电压则由J1、J3结承担。
如果晶闸管接入图1(d)所示外电路,外电源U S正端经负载电阻R引至晶闸管阳极A,电源U S的负端接晶闸管阴极K,一个正值触发控制电压U G经电阻R G后接至晶闸管的门极G,如果T1(P1N1P2)的共基极电流放大系数为α1,T2(N1P2N2)的共基极电流放大系数为α2,那么对T1而言,T1的发射极电流I A的一部分α1I A将穿过集电结J2,此外,J2受反偏电压作用,要流过共基极漏电流i CBO1,因此图1(d)中的I C1可表示为I C1=α1I A+i CBO1。
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。
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晶闸管(SCR)原理作者:时间:2007-12-17 来源:电子元器件网浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制关键词:晶闸管半导体材料晶闸管(thyristor)是硅晶体闸流管的简称,俗称可控硅(SCR),其正式名称应是反向阻断三端晶闸管。
除此之外,在普通晶闸管的基础上还派生出许多新型器件,它们是工作频率较高的快速晶闸管(fast switching thyristor,FST)、反向导通的逆导晶闸管(reverse conducting thyristor,RCT)、两个方向都具有开关特性的双向晶闸管(TRIAC)、门极可以自行关断的门极可关断晶闸管(gate turn off thyristor,GTO)、门极辅助关断晶闸管(gate assisted turn off thytistor,GATO)及用光信号触发导通的光控晶闸管(light controlled thyristor,LTT)等。
一、结构与工作原理晶闸管是三端四层半导体开关器件,共有3个PN结,J1、J2、J3,如图1(a)所示。
其电路符号为图1(b),A(anode)为阳极,K(cathode)为阴极,G(gate)为门极或控制极。
若把晶闸管看成由两个三极管T1(P1N1P2)和T2(N1P2N2)构成,如图1(c)所示,则其等值电路可表示成图1(d)中虚线框内的两个三极管T1和T2。
对三极管T1来说,P1N1为发射结J1,N1P2为集电结J2;对于三极管T2,P2N2为发射结J3,N1P2仍为集电结J2;因此J2(N1P2)为公共的集电结。
当A、K两端加正电压时,J1、J3结为正偏置,中间结J2为反偏置。
当A、K两端加反电压时,J1、J3结为反偏置,中间结J2为正偏置。
晶闸管未导通时,加正压时的外加电压由反偏值的J2结承担,而加反压时的外加电压则由J1、J3结承担。
如果晶闸管接入图1(d)所示外电路,外电源U S正端经负载电阻R引至晶闸管阳极A,电源U S的负端接晶闸管阴极K,一个正值触发控制电压U G经电阻R G后接至晶闸管的门极G,如果T1(P1N1P2)的共基极电流放大系数为α1,T2(N1P2N2)的共基极电流放大系数为α2,那么对T1而言,T1的发射极电流I A的一部分α1I A将穿过集电结J2,此外,J2受反偏电压作用,要流过共基极漏电流i CBO1,因此图1(d)中的I C1可表示为I C1=α1I A+i CBO1。
晶闸管原理以及参数介绍

晶閘管結構可等效為一個 NPN型和一個PNP型三極管, 根據其連接方式等效電路 可以基本瞭解到晶閘管控 制導通方式
控制極G加正 向脉衝電壓
NPN管導通
PNP管導通
PNP管關閉
Y
N
NPN管關閉
IT>IH?
整個晶閘管關閉
整個晶閘管 導通
晶閘管的分類
基本分類
按关断导通控制 方式 普通晶闸管(SCR)、双向晶闸管(TRIAC)、逆导晶闸管(RCT)、门极关断晶闸 管(GTO)、BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管(LTT)等多种。
普通晶闸管最基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二极管整 流电路属于不可控整流电路。如果把二极管换成晶闸管,就可 以构成可控整流电路。
晶閘管的基本應用
1.单相半波相控整流电路 下图为单相半波相控整流电路(Single-phase half wave
controllable rectifier),整流变压器二次电压有效值用U2表 示,瞬时值用u2表示,负载上输出电压用uo表示。
(2)维持电流IH(Holding current) 指在室温和门极开路时,逐渐减小导通状态下晶闸管的
阳极电流,最后能维持晶闸管持续导通所必须的最小阳极电 流,结温越高,维持电流IH越小,晶闸管越难关断。
晶閘管的參數介紹
2. 晶闸管的电流参数
(3)掣住电流IL(Latching current) 指晶闸管触发后,刚从正向阻断状态转入导通状态,在立
(6)通态正向平均电压UF
在规定的环境温度和标准散热条件下,器件正向通过正弦 半波额定电流时,其两端的电压降在一周期内的平均值,又称 管压降,其值在0.6~1.2V之间。
晶閘管的參數介紹
2. 晶闸管的电流参数
双向晶闸管的结构及工作原理

双向晶闸管的检测方法(1)电极的判断与触发特性测试将万用表置Rx1挡,测量双向晶闸管任意两脚之司的阻值,如果测出某脚和其他两脚之间的电阻均为无穷大,则该脚为T2极。
确定T2极后,可假定其余两脚中某一脚为T1电极,而另一脚为G极,然后采用触发导通测试方法确定假定极性的正确性。
试验方法如图所示。
首先将负表笔接T1极,正表笔接乃极,所测电阻应为无穷大。
然后用导线将T2极与G极短接,相当于给G极加上负触发信号,此时所测T1-T2极间电阻应为10Ω左右,证明双向晶闸管已触发导通,如图(a)所示。
将巧极与G极间的短接导线断开,电阻值若保持不变,说明管子在T1→T2方向上能维持导通状态。
再将正表笔接T1极,负表笔接T2极,所测电阻也应为无穷大,然后用导线将T2极与G 极短接,相当于给G极加上正触发信号,此时所测T1-T2极间电阻应为10Ω左右,如图(b)所示。
若断开T2极与G极间的短接导线阻值不变,则说明管子经触发后,在T2→T1方向上也能维持导通状态,且具有双向触发性能。
上述试验也证明极性的假定是正确的,否则是假定与实际不符,需重新作出假定,重复上述测量过程。
双向晶闸管测试方法(2)大功率双向晶闸管触发能力的检测小功率双向晶闸管的触发电流较小,采用万用表Rx1挡可以检查出管子的触发性能。
大功率双向晶闸管的触发电流较大,再采用万用表Rx1挡测量巳无法使管子触发导通。
为此可采用图所示的方法进行测量,但测量中需要采用不同极性的电源,以确定管子的双向触发能力。
晶闸管模块晶闸管模块内由多个晶闸管或晶闸管与整流管混合组成,电流容量一般为25~100A,电压范围为400~1600V。
它具有体积小、重量轻、散热板与电路高度电气绝缘、安装方便、耐冲击等特点,主要用于电力变换与电力控制,如各种整流设备、交一直流电机驱动电路、无触点开关以及调光装置等。
表给出了一组晶闸管模块的主要特性参数,它们的外形如图所示。
一些晶闸管模块主要特性参数型晶闸管模块外形关断晶闸管的检测可关断晶闸管的极性及触发导通性能的检测可参考前面所述的方法进行,其关断能力采用双万用表法检查,如图所示,表1用来进行触发导通,表2用以产生负向触发信号。
晶闸管及其驱动实验报告

一、实验目的1. 了解晶闸管的基本结构、工作原理及触发方式。
2. 掌握晶闸管驱动电路的设计方法及驱动信号的生成。
3. 通过实验验证晶闸管的触发、导通和关断特性。
二、实验原理1. 晶闸管(Thyristor)是一种大功率半导体器件,具有可控硅整流器的特性,是一种四层三端器件。
晶闸管在正向电压作用下,在阳极与阴极之间形成PNPN结构,导通电流;在反向电压作用下,阻断电流。
2. 晶闸管的触发方式主要有以下几种:(1)正触发:在阳极与阴极之间施加正向电压,并在控制极与阴极之间施加正向脉冲信号,使晶闸管导通。
(2)负触发:在阳极与阴极之间施加反向电压,并在控制极与阴极之间施加负向脉冲信号,使晶闸管导通。
(3)双极触发:在阳极与阴极之间施加正向电压,同时在控制极与阴极之间施加正向脉冲信号,使晶闸管导通。
3. 晶闸管驱动电路主要作用是产生触发信号,驱动晶闸管导通和关断。
驱动电路一般由脉冲发生器、驱动放大器、隔离电路和缓冲电路组成。
三、实验器材1. 晶闸管:2只2. 驱动电路:1套3. 脉冲发生器:1台4. 测量仪器:示波器、万用表、电源等5. 电路板、导线、连接器等四、实验步骤1. 晶闸管基本特性测试(1)将晶闸管安装在电路板上,连接好电路。
(2)打开脉冲发生器,设置触发方式为正触发。
(3)使用示波器观察晶闸管的触发、导通和关断波形。
(4)调整脉冲发生器的脉冲宽度,观察晶闸管的导通和关断特性。
2. 晶闸管驱动电路设计(1)设计驱动电路,包括脉冲发生器、驱动放大器、隔离电路和缓冲电路。
(2)连接好电路,确保电路连接正确。
(3)打开脉冲发生器,设置触发方式为正触发。
(4)使用示波器观察驱动电路的输出波形,确保触发信号正确。
3. 驱动电路性能测试(1)在晶闸管驱动电路的基础上,连接晶闸管。
(2)打开脉冲发生器,设置触发方式为正触发。
(3)使用示波器观察晶闸管的触发、导通和关断波形,验证驱动电路的性能。
五、实验结果与分析1. 晶闸管基本特性测试实验结果显示,晶闸管在正触发方式下,触发电压为20V,导通电流为5A。
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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。
(4)当晶闸管的阳极和阴极间加反向电压时,不管控制极加不加正向电压,灯都不亮,说明晶闸管截止。
如果控制极加反向电压,无论晶闸管主电路加正向电压还是反向电压,晶闸管都不导通。
通过上述实验可知,晶闸管导通必须同时具备以下两个条件。
(1)晶闸管主电路加正向电压。
(2)晶闸管控制电路加合适的正向电压。
晶闸管一旦导通,门极即失去控制作用,故晶闸管为半控型器件。
为了使晶闸管关断,必须使其阳极电流减小到一定数值以下(可以通过使阳极电压减小到零或反向的方法,也可以加大主回路电阻值来实现)。
为了进一步说明晶闸管的工作原理,下面通过晶闸管的等效电路来分析。
将内部是四层PNPN结构的晶闸管,看成是由一个PNP 型和一个NPN 型晶体管连接而成的等效电路,如图l-5所示。
晶闸管的阳极A相当于PNP型晶体管VT1的发射极,阴极K相当于NPN型晶体管VT2的发射极。
当晶闸管阳极承受正向电压,控制极也加正向电压时,晶体管VT2处于正向偏置,EG产生的控制极电流IG就是VT2的基极电流IB2,VT2的集电极电流IC2=β2IG。
而IC2又是晶体管VT1的基极电流IB1,VT1的集电极电流IC1=β1IC2=β1β2IG(β1和β2分别是VT1和VT2的电流放大系数)。
电流Ic1又流入VT2的基极,再一次被放大。
这样循环下去,形成了强烈的正反馈,使两个晶体管很快达到饱和导通,这就是晶闸管的导通过程。
导通后晶闸管上的压降很小,电源电压几乎全部加在负载上,晶闸管中流过的电流即负载电流。
正反馈过程如下:图1-5 晶闸管工作原理的等效电路IG↑→IB2↑→IC2(IB1)↑→Ic1↑→IB2↑在晶闸管导通之后,它的导通状态完全依靠晶闸管本身的正反馈作用来维持,此时IB2=Ic1+IG,而Ic1>>IG,即使控制极电流消失(IG=0),IB2仍足够大,晶闸管仍将处于导通状态。
控制极的作用只能触发晶闸管导通,晶闸管导通之后,控制极就失去作用了。
若要晶闸管关断,只有降低阳极电压到零或对晶闸管加上反向阳极电压,也可增大阳极回路的阻抗,使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流,晶闸管才可恢复关断状态。
1.1.3 晶闸管的特性晶闸管的伏安特性是指晶闸管阳、阴极间电压UA和阳极电流IA,之间的关系特性,如图1-6所示。
图1-6中各量的物理意义:UDRM、URRM——正、反向断态重复峰值电压;UDSM、URSM——正、反向断态不重复峰值电压;UBO——正向转折电压;URO——反向击穿电压。
晶闸管的伏安特性包括正向特性(第Ⅰ象限)和反向特性(第Ⅲ象限)两部分。
1.正向特性在门极电流IG=0的情况下,逐渐增大晶闸管的正向阳极电压,这时晶闸管处于关断状态,只有很小的正向漏电流。
随着正向阳极电压的增加,当达达到正向转折电压UBO时,漏电流突然剧增,特性从正向关断状态突变为正向导通状态。
导通时的晶闸管状态和二极管的正向特性相似,即流过较大的阳极电流,而晶闸管本身的压降却很小。
正常工作时,不允许把正向阳极电压加到转折值UBO,而是从门极输入触发电流IG,使晶闸管导通。
门极电流越大,阳极电压转折点越低(图1-6中IG2>IG1)。
晶闸管正向导通后,要使晶闸管恢复关断,只有逐步减少阳极电流,当IA小到等于维持电流IH时,晶闸管由导通变为关断。
维持电流IH是维持晶闸管导通所需的最小电流。
2.反向特性晶闸管的反向特性是指晶闸管的反向阳极电压(阳极相对阴极为负电位)与阳极漏电流的伏安特性。
晶闸管的反向特性与一般二极管的反向特性相似。
当晶闸管承受反向阳极电压时,晶闸管总是处于关断状态。
当反向电压增加到一定数值时,反向漏电流增加较快。
再继续增大反向阳极电压,会导致晶闸管反向击穿,造成晶闸管的损坏。
图1-6 晶闸管的伏安特性曲线1.1.4 晶闸管的主要参数1.额定电压UTn(1)正向重复峰值电压UDRM。
在控制极断路和晶闸管正向阻断的条件下,可重复加在晶闸管两端的正向峰值电压称为正向重复峰值电压UDRM。
一般规定此电压为正向不重复峰值电压UDSM的80%。
(2)反向重复峰值电压URRM。
在控制极断路时,可以重复加在晶闸管两端的反向峰值电压称为反向重复峰值电压URRM。
此电压取反向不重复峰值电压URSM的80%。
晶闸管的额定电压则取UDRM和URRM的较小值且靠近标准电压等级所对应的电压值。
由于瞬时过电压也会造成晶闸管损坏,因而选择晶闸管的额定电压UTn应为晶闸管在电路中可能承受的最大峰值电压的2~3倍。
晶闸管额定电压的等级与说明如表1-1所示。
表1-1 晶闸管额定电压的等级与说明2.额定电流IT(AV)晶闸管的额定电流IT(AV)是指在环境温度为40℃和规定的散热条件下,晶闸管在电阻性负载的单相、工频(50Hz)、正弦半波(导通角不小于170°)的电路中,结温稳定在额定值125℃时所允许的通态平均电流。
值得注意的是,晶闸管是以平均电流而非有效值电流作为它的额定电流,这是因为晶闸管较多用于可控整流电路,而整流电路往往是按直流平均值来计算的。
然而,在实际应用中,限制晶闸管最大电流的是晶闸管的工作温度。
而晶闸管的工作温度主要由电流的有效值决定,因此要将额定电流IT(AV)换算成额定电流有效值ITn。
图1-7 流过晶闸管的工频正弦半波电流波形根据晶闸管额定电流IT(AV)的定义,设流过晶闸管的正弦半波电流的最大值为Im。
依据电流平均值、有效值的定义(导通角不小于170°),则额定电流为电流有效值为正弦半波电流的有效值与通态平均值之比为Kf=ITn/IT(AV)=π/2=1.57Kf为波形系数,表明额定电流为IT(AV)的晶闸管可以流过1.57 IT(AV)的正弦半波电流有效值。
在实际应用中,不论流过晶闸管的电流波形如何,导通角有多大,只要流过元件的实际电流最大有效值小于或等于晶闸管的额定有效值,且散热条件符合规定,管芯的发热就能限制在允许范围内。
不同的电流波形有不同的平均值与有效值,波形系数Kf也不同。
在选用晶闸管的时候,首先要根据晶闸管的额定额定电流(通态平均电流)求出晶闸管允许流过的电流有效值;然后要求所选晶闸管允许流过的电流有效值大于或等于晶闸管在电路中实际可能通过的最大电流有效值ITn;考虑元件的过载能力,实际选择时应有1.5~2倍的安全裕量。
3.通态平均电压UT(AV)通态平均电压UT(AV)是指在额定通态平均电流和稳定结温下,晶闸管阳、阴极间电压的平均值,一般称为管压降,其范围在0.4~1.2V之间。
晶闸管正向通态平均电压的组别如表1-2所示。
表1-2 晶闸管正向通态平均电压的组别4.维持电流IH和擎住电流IL在室温且控制极开路时,能维持晶闸管继续导通的最小电流称为维持电流IH。
维持电流大的晶闸管容易关断。
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时就撤除触发电压,此时元件维持导通所需要的最小阳极电流称为擎住电流IL。
对同一晶闸管来说,擎住电流IL要比维持电流IH大2~4倍。
5.门极触发电流IG门极触发电流IG是指在室温下,阳极电压为6V直流电压时,使晶闸管从阻断到完全开通所必需的最小门极直流电流。
6.门极触发电压UG门极触发电压UG是指对应于门极触发电流时的门极触发电压。
对于晶闸管的使用者来说,为使触发器适用于所有同型号的晶闸管,触发器送给门极的电压和电流应适当地大于所规定的UG和IG上限值,但不应超过其峰值UGM和IGM。
门极平均功率PG,和峰值功率(允许的最大瞬时功率)PGM也不应超过规定值。
7.断态电压临界上升率du/dt在额定结温和门极断路条件下,使器件从断态转入通态的最低电压上升率称为断态电压临界上升率du/dt。
断态电压临界上升率的级别如表1-3所示。
表1-3 断态电压临界上升率的级别8.通态电流临界上升率di/dt在规定条件下,由门极触发晶闸管使其导通时,晶闸管能够承受而不导致损坏的通态电流的最大上升率称为通态电流临界上升率di/dt。
晶闸管所允许的最大电流上升率应小于此值。
通态电流临界上升率的级别如表1-4所示。
表1-4 通态电流临界上升率的级别另外,还有晶闸管的开通与关断时间等参数。
1.1.5 晶闸管的型号和简单测试1.普通晶闸管的型号按国家JB 1144—1975规定,国产普通晶闸管型号中各部分的含义如下:例如,KP100-10H表示额定电流为100A,额定电压为1000V,管压降为1.1V的普通晶闸管。
2.用万用表进行晶闸管的简单测试(1)晶闸管电极的判定。
螺栓型、平板型晶闸管从外观上很容易判断,螺栓型的螺栓端为阳极,另一主接线端为阴极,控制极(门极)比阴极细细小;平板型晶闸管的金属圆环靠近阴极,另一端为阳极,控制极则用辫子形状的金属软线引出。