晶閘管及其應用教學ppt課件

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1、第9章　晶閘管及其應用本章學習目標9.1晶閘管簡介9.2可控整流電路9.3晶閘管的觸發(fā)電路9.4晶閘管的保護和防失控措施本章小結本章學習目標熟悉晶閘管的工作特性，理解其主要參數(shù)的含義。掌握單相可控整流電路的組成形式，理解電阻性負載可控整流電路的工作原理。了解單結晶體管的工作特性、電路符號，理解單結晶體管觸發(fā)電路的組成及工作原理。了解晶閘管常用的保護措施及防失控措施。9.1晶閘管簡介9.1.1晶閘管的結構和符號9.1.2晶閘管的工作原理9.1.3晶閘管的主要參數(shù)9.1.4晶閘管的型號及簡易檢測9.1.1晶閘管的結構和符號圖(a)所示是常見晶閘管外

2、形，它有三個電極：陽極a、陰極c和控制極g。圖（b）是晶閘管的符號，圖（c）是晶閘管內部結構示意圖。圖(c)可見，晶閘管內部有三個PN結，分別用J1、J2和J3表示。晶體閘流管(簡稱晶閘管，舊稱可控硅)廣泛應用于無觸點開關電路及可控整流設備中。9.1.2晶閘管的工作原理晶閘管的工作特點有以下三點：晶閘管的這些工作特性是由其內部結構決定的，可用示意圖來解釋。1．晶閘管導通必須具備兩個條件：一是晶閘管陽極與陰極間必須接正向電壓，二是控制極與陽極之間也接正向電壓。2．晶閘管一旦導通后，降低或去掉控制極電壓時，晶閘管仍然導通。3．導通后的晶閘管若要關斷

3、時，必須減小陽極電流使其小于晶閘管的導通維持電流。晶閘管可以看成由一只NPN三極管與一只PNP三極管組成，僅在陽極a和陰極c之間加上正向電壓以后，V1V2兩只三極管因為沒有基極電流，所以均不導通。若在V1的基極g(即晶閘管的控制極上)加上正向電壓，使V1產生基極電流IG，此電流經(jīng)V1放大以后，在V1集電極上就產生?１IG的電流，經(jīng)過V2再次放大，V2的集電極電流達到?1?2IG，而此電流又重新反饋到V1作為V1基極電流又一次被V1放大，使兩只三極管迅速飽和導通。即晶閘管陽極a與陰極c之間完全導通。由于V1基極上自動維持有正反饋電流，所以即使去掉

4、V1基極g上的正向電壓，V1和V2仍能繼續(xù)保持飽和狀態(tài)。晶閘管導通時，V1、V2飽和導通總壓降約1V左右，如果陽、陰極之間正向電壓太低，使渡過陽極的電流難以維持導通值，V1、V2就會截止，晶閘管即關斷。晶閘管的控制極電壓、電流比較低，電壓只有幾伏，電流只有幾十到幾百毫安，但被控制的器件則可以承擔很大的電壓和通過很大的電流。電壓可達幾千伏，電流可大到幾百安以上。因此晶閘管是一種可控的單向導電開關，常用于以弱電支控制強電的各類電路中。9.1.3晶閘管的主要參數(shù)1．額定正向平均電流　在規(guī)定的環(huán)境溫度和散熱條件下，允許通過陽極和陰極之間的電流平均值。2

5、．維持電流　在規(guī)定的環(huán)境溫度、控制極斷開的條件下，要保持晶閘管處于導通狀態(tài)所需要的最小正向電流。3．控制極觸發(fā)電壓和電流　在規(guī)定的環(huán)境溫度及一定的正向電壓條件下，使晶閘管從關斷到導通，控制極所需的電波電壓和電流。4．正向阻斷值電壓　控制極斷開，加正向電壓晶閘管截止的狀態(tài)稱正向阻斷；此時允許加到晶閘管上的正向電壓最大值稱正向阻斷峰電壓。5．反向阻斷峰電壓　控制極斷開，加反向電壓晶閘管截止的狀態(tài)稱反向阻斷，此時允許加到晶閘管上的反向電壓最大值稱反向阻斷峰值電壓。9.1.4晶閘管的型號及簡易檢測我國目前生產的晶閘管的型號有兩種表示方法，即3CT系列和

6、KP系列。一、型號3CT－5/500表示正向阻斷峰值電壓(V)[500V]表示額定正向平均電流(A)[5A]表示晶閘管元件表示N型硅材料表示三個電極PK200－10D通態(tài)平均電壓級別(小于100A的不標)①D級為0.7V額定電壓級別②[為1000V]額定正向平均電流[200A]普通型晶閘管②額定電壓在1000V以下的每100V為一級，1000V到3000V的每200V為一級。用百位數(shù)或千位及百位數(shù)組合表示級數(shù)。①通態(tài)平均電壓分9級，用A~I字母表示，由0.4~12V，每隔0.1V為一級。二、簡易檢測1．檢測陽、陰極正、反向是否短路。可用萬用表R

7、?1k電阻擋，測試陽、陰極間的正、反向電阻，都應很大(指針基本不動)，否則元件內部有短路或性能不好。2．檢測控制極是否短路或斷開。因控制極與陰極之間是一個PN結，判斷的原則同測普通晶體二極管方法相同。9.2單相可控整流電路9.2.1單相半波可控整流電路9.2.2單相橋式可控整流電路9.2.1單相半波可控整流電路改變觸發(fā)電壓到來的時刻，亦即改變控制角?的大小，就改變了導通角?，也就改變了負載電壓vL的平均值。9.2.2單相橋式可控整流由可見，此電路也是通過調整觸發(fā)信號出現(xiàn)的時間來改變晶閘管控制角?和導通角?，從而實現(xiàn)控制輸出的直流電壓平均值之目的

8、。動畫　單相橋式整流電路晶閘管除了用于可控整流電路外，還可作為無觸點可控開關。如圖當開關S閉合后，電路處于值班狀態(tài)。晶閘管V的g極被B、Ｄ間導線短路接