《晶闸管的基本特性.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《晶闸管的基本特性.ppt（29页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、1.静态特性 晶闸管的 伏安特性,图1-8 晶闸管的伏安特性IG2IG1IG,晶闸管的基本特性,Power Electronics,晶闸管的基本特性（静态、动态、）,1.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。,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.,晶闸管的伏安特性,1.3.2 晶闸管的基本特性,IG2 IG1 IG,正向电压超过临界极限正向转折电压Ub
2、o 则漏电流急剧增大器件开通。,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。,1.3.2 晶闸管的基本特性,正向导通,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IH以下，则晶闸管又回到正向阻断状态。IH称为维持电流。,维持电流IH,2)反向特性(第III象限),晶闸管的伏安特性,1.3.2 晶闸管的基本特性,晶闸管受反向电压时，伏安特性类似二极管的反向特性。,1.3.2 晶闸管的基本特性,晶闸管处于反向阻断状态时极小的反相漏电流流过。,当反向电压超过一定限度(达到反向击穿电压),外电路如无限制措施则反
3、向漏电流急剧增加导致晶闸管发热损坏。,反向阻断,反向击穿,2.动态特性,晶闸管的开通和关断过程波形,晶闸管的基本特性,晶闸管的开通和关断过程波形,晶闸管的基本特性,1)开通过程,延迟时间td,上升时间tr,td,tr,门极电流阶跃时刻开始,到阳极电流上升到稳态值的10%的时间。,阳极电流从10%上升到稳态值的90%所需的时间。,c)开通时间tgt tgt=td+tr（1-6）普通晶闸管延迟时为0.51.5s，上升时间为0.53s。,td,tr,2)关断过程 反向阻断恢复时间trr,晶闸管的开通和关断过程波形,1.3.2 晶闸管的基本特性,正向阻断恢复时间tgr,正向电流降为零到反向恢复电流衰减
4、至接近于零的时间,晶闸管要恢复其对正向电压的阻断能力所需要的一段时间,trr,tgr,实际应用中，应对晶闸管施加足够长时间的反向电压，使晶闸管充分恢复其对正向电压的阻断能力，电路才能可靠工作。,关断时间tq,tq=trr+tgr,两点注意事项,在正向阻断恢复时间内如果重新对晶闸管施加正向电压，晶闸管会重新正向导通。,普通晶闸管的关断时间约几百微秒,(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。,3 门极伏安特性（PN结特性）,晶闸管的主要参数,晶闸管承受此电压
5、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23倍。所留裕量用于防止电路中可能出现的操作过电压,额定电压UDRM,规定：在环境温度为40C和规定的冷却条件下，带电阻性负载的单相工频半波整流电路中，管子全导通（C）而稳定结温不超过额定值所允许的最大电流平均值。,2 额定电流IT（AV）,平均值,发热量,有效值,平均值,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；1001000A-100、200、300、400、500、600、800、1000A。,3 门极触
6、发电流IGT/触发电压UGT,例：GDGD=0.3v,T=570mA,VGT3.5v,UGFM=10V,UGRM=5v,PG(AV)=0.5w参数受温度影响大,从减小损耗和发热的情况出发，（）越小越好，一般为1.5v。,4 通态平均压降（管压降）（）,：维持管子继续导通的最小电流。：触发管子导通后，去除触发信号时阳极电流必须达到的最小值。,5 维持电流与掣住电流,普通晶闸管ton约6us,快速晶闸管ton约1us。普通晶闸管toff数十数百us,快速晶闸管toff约10us开通较关断时间短工频电路可不考虑开关时间（）断态电压临界上升率dv/dt及通态电流临界上升率di/dt由于结电容效应，dv
7、/dt太大可能引起误导通 dv/dt分级：(最低级)：v/us G(最高级)：1000v/us,（）开通时间ton与关断时间toff,6 动态参数,di/dt太大将导致器件局部过热损坏,7 额定结温jm,结温,开通损耗通态损耗关断损耗断态损耗门极损耗,例:KP200-8B 表示额定电流200A/额定电压800V/管压降0.4v0.5v的普通晶闸管,管压降等级,额定电压等级,额定电流,普通型快开型逆导型可关断型双向型,8 型号,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
8、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？,1.双向晶闸管（Triode AC SwitchTRIAC或Bidirectional triode thyristor）,图1-10 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,晶闸管的派生器件,1）电路符号与特性,a),b),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双向晶闸管在第和第III象限有对称的伏安特性。,应用：交流调压电路、固态继电器（SSR）和交流电机调速等领域。,额定电流不用
9、平均值而用有效值来表示（因为用在交流电路中）。,可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。,2）特点,说明：比用一对反并联晶闸管经济，且控制电路简单，,2.光控晶闸管（Light Triggered ThyristorLTT）,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,晶闸管的派生器件,a),b),1)电路符号和特性,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，光缆上装有 作为触发光源的发光二极管或半导体激光器.,光触发主电路与控制电路绝缘，抗电磁干扰.,2)特点,应用:高压大功率的场合，如高压直流输电,高压核聚变装置.,1 型号KP-100-3（ITav=100A,额定电压300V）的晶闸管，维持电流IH=4mA,使用在以下电路中是否合适(通过计算确定)？,2 教材P42.题3.,题4.,作业,3 作业要求,
