电力电子学晶闸管及其基本电路（PPT 39页）

半导体器件发展A.?电力电子学的任务
利用电力半导体器件（如：晶闸管）和线路来实现电功率的变换和控制
晶闸管（SiliconControlledRectifier简称SCR1957年）在弱电控制与强电输出之间起桥梁作用B.?晶闸管的优缺点
l优点：
1)?功率放大倍数可达几十万倍；
2)?控制灵敏反应快；
3)?损耗小效率高；
4)?体积小重量轻；
5)?改善了工作条件维护方便
l缺点：
1)?过载能力弱；
2)?抗干扰能力差；
3)?导致电网电压波形畸变；
4)?控制电路比较复杂10.1电力半导体器件
10.1.1晶闸管（SCR）
——新型大功率半导体器件也称可控硅
1.基本结构1)?外形
前者用于100A以下的元件后者用于200A以上的元件（散热效果好）2)?内部结构
——它是PNPN四层三端元件
3)?符号（如图所示）2.工作原理
l?实验情况说明：可用灯泡代替电阻RL1)晶闸管承受正向电压开关S（控制极）断开此时电灯不亮晶闸管关断
2)在控制极与阴极之间再加上正向电压[来自www.管理]（S接通）电灯发亮晶闸管导通
3)晶闸管承受反向电压不论S是否接通电灯均不亮晶闸管关断（阻断）
4)晶闸管导通后（情况2）断开控制极电压（控制极失去作用）电灯仍发亮晶闸管仍导通
5)晶闸管导通后（情况2）如果控制极电压加反向电压不论阳极电压是正或负电灯均不亮晶闸管关断（阻断）l?结论
1)晶闸管导通条件：阳极加正向电压控制极也加正向电压
2)控制极只需加正触发脉冲电压
3)具有可控单向导电性（正、反向阻断能力）
?
l导通原因1)等效为PNP型和NPN型两个晶体管的组合
2)?阳极和控制极均加正向电压时经放大集电极电流为（基极电流）又经放大集电极电流为（即基极电流）再次放大循环往复直至导通为止（“触发导通过程”——微秒级）3)?晶闸管导通后基极电流比（控制电流）大得多故去掉晶闸管仍导通
4)?阳极加反向电压无放大作用晶闸管不导通；控制电压反向或未加入不产生起始晶闸管也不导通3.伏安特性
晶闸管的伏安特性——晶闸管的阳极电压与阳极电流的关系1
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