二极管晶闸管
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IA
额普逆通欧通正
1.5 V URSM URO URRM IH 0 IG2 ＞IG1 ＞IG ＝0 UDRM UBO UDSM
－UA 雪雪雪雪
＋UA
－IA
图 1-7 晶闸管阳极伏安特性曲线
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
晶闸管的正向特性又有阻断状态和导通状态之分。在正向 阻断状态时， 晶闸管的伏安特性是一组随门极电流IG 的增加 而不同的曲线簇。当 IG =0时，逐渐增大阳极电压 UA ，只有很 小的正向漏电流，晶闸管正向阻断；随着阳极电压的增加，当 达到正向转折电压 UBO 时，漏电流突然剧增，晶闸管由正向阻 断突变为正向导通状态。 这种在IG =0时，依靠增大阳极电压 而强迫晶闸管导通的方式称为“硬开通”。多次“硬开通”会 使晶闸管损坏，因此通常不允许这样做。
4．反向恢复时间trr 反向恢复时间是指功率二极管从所施加的反 向偏置电流降至零起到恢复反向阻断能力为止的时 间。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 1.1.3 功率二极管的主要类型 功率二极管的主要类型 1． 整流二极管 ． 整流二极管
整流二极管多用于开关频率不高的场合，一般 开关频率在1 kHz以下。 整流二极管的特点是电 流定额和电压定额可以达到很高，一般为几千安 和几千伏，但反向恢复时间较长。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 3． 反向重复峰值电压 RRM ． 反向重复峰值电压U
反向重复峰值电压是功率二极管能重复施加的 反向最高电压， 通常是其雪崩击穿电压 UB 的2/3。 一般在选用功率二极管时， 以其在电路中可能承受 的反向峰值电压的两倍来选择反向重复峰值电压。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
1.2 晶
1.2.1 晶闸管的结构 晶闸管的结构
闸 管
晶闸管是一种大功率半导体变流器件， 它具 有三个PN结的四层结构，其外形、 结构和图形符 号如图1-4所示。由最外的P1 层和N2层引出两个电 极，分别为阳极A和阴极K，由中间P2 层引出的电 极是门极G（也称控制极）。
URO的80%。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 3． 通态平均电流IV(AV) 在环境温度小于40℃和标准散热及全导通的条件下， 晶闸管可以连续导通的工频正弦半波电流平均值称为通态平均 电流IV(AV)或正向平均电流，通常所说晶闸管是多少安就是指这 个电流。 如果正弦半波电流的最大值为IM，则
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
I
0
UF
图1-3 功率二极管的伏安特性曲线 (a) 螺栓型； (b) 平板型
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 1.1.2 功率二极管的主要参数 功率二极管的主要参数
F(AV) F(AV) 是指在规定的管壳
1．正向平均电流I
功率二极管的正向平均电流 I
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
1.2.2
晶闸管的工作原理
我们通过图1-5所示的电路来说明晶闸管的工 作原理。在该电路中，由电源Ea、白炽灯、晶闸管 的阳极和阴极组成晶闸管主电路；由电源Eg、开关 S、晶闸管的门极和阴极组成控制电路,也称触发电 路。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
温度和散热条件下允许通过的最大工频半波电流的平均值, 元 件标称的额定电流就是这个电流。实际应用中，功率二极管所 流过的最大有效电流为I，则其额定电流一般选择为
I F ( AV )
I ≥ (1.5 ~ 2) 1.57
式中的系数1.5～2是安全系数。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
2．正向压降UF 正向压降UF是指在规定温度下，流过某一稳定 正向电流时所对应的正向压降。
IV ( AV )
1 = 2π
∫
π
0
I M sin ωtd (ωt ) =
IM
π
额定电流有效值为
1 IV = 2π
பைடு நூலகம்
∫
π
0
2 I M (sin ωt ) 2 d (ωt ) =
IM 2
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 然而在实际使用中，流过晶闸管的电流波形形状、波形导 通角并不是一定的，各种含有直流分量的电流波形都有一个电 流平均值，也就有一个电流有效值。现定义某电流波形的有效 值与平均值之比为这个电流的波形系数，用Kf表示，即
β2分别是Ｖ1和V2的电流放大系数）。电流IC1又流入V2的基极，
再一次放大。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。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 在晶闸管导通之后，它的导通状态完全依靠管子本身的 正反馈作用来维持， 即使控制极电流消失，晶闸管仍将处于 导通状态。因此， 控制极的作用仅是触发晶闸管使其导通， 导通之后，控制极就失去了控制作用。 要想关断晶闸管， 最根本的方法就是必须将阳极电流减小到使之不能维持正反 馈的程度，也就是将晶闸管的阳极电流减小到小于维持电流。 可采用的方法有： 将阳极电源断开； 改变晶闸管的阳极电 压的方向， 即在阳极和阴极间加反向电压。
＋
Ea
S
＋
Ea
S
－ ＋ ＋
Ea
S
－
Eg
－
Eg
Eg
－
＋
－
－
＋
图 1-5 晶闸管导通试验电路图
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 当晶闸管的阳极A接电源Ea 的正端，阴极K经白炽灯接电源 的负端时，晶闸管承受正向电压。当控制电路中的开关S断开 时，白炽灯不亮，说明晶闸管不导通。 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，白炽灯亮， 说明晶闸管导通。 当晶闸管导通时，将控制极上的电压去掉（即将开关S断 开），白炽灯依然亮，说明一旦晶闸管导通，控制极就失去了 控制作用。 当晶闸管阳极和阴极间加反向电压时，不管控制极加不加 电压，灯都不亮，晶闸管截止。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。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
2． 快速恢复二极管 ． 快速恢复二极管
快速恢复二极管的特点是恢复时间短，尤其是反 向恢复时间短，一般在5 μs以内，可用于要求很小 反向恢复时间的电路中，如用于与可控开关配合的 高频电路中。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 3． 肖特基二极管 ． 肖特基二极管 肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基 础的二极管，其反向恢复时间更短，一般为10～40 ns。肖 特基二极管在正向恢复过程中不会有明显的电压过冲，在 反向耐压较低的情况下正向压降也很小，明显低于快速恢 复二极管，因此，其开关损耗和正向导通损耗都很小。肖 特基二极管的不足是，当所承受的反向耐压提高时，其正 向电压有较大幅度提高。它适用于较低输出电压和要求较 低正向管压降的换流器电路中。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
晶闸管的反向特性与一般二极管的反向特性相似。 在正常情况下，当承受反向阳极电压时，晶闸管总 是处于阻断状态，只有很小的反向漏电流流过。当 反向电压增加到一定值时，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， 造成晶闸管永久性损坏，这时对应的电压为反向击 穿电压URO。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 1.2.4 晶闸管的主要参数
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转折电压UBO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。此电压取反向击穿电压
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
随着门极电流IG的增大，晶闸管的正向转折电 压UBO迅速下降，当 IG足够大时，晶闸管的正向转 折电压很小，可以看成与一般二极管一样，只要 加上正向阳极电压，管子就导通了。 晶闸管正向 导通的伏安特性与二极管的正向特性相似，即当 流过较大的阳极电流时， 晶闸管的压降很小。
A K A K
P
N
图 1-1 功率二极管的结构和图形符号
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 功率二极管主要有螺栓型和平板型两种外形， 如图1-2 所示。
A
K
K A (a) (b)
图 1-2 功率二极管的外形 (a) 螺栓型； (b) 平板型
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
功率二极管和电子电路中的二极管工作原理一 样，即若二极管处于正向电压作用下，则PN结导 通， 正向管压降很小； 反之， 若二极管处于反 向电压作用下，则PN结截止， 仅有极小的可忽略 的漏电流流过二极管。经实验测量可得功率二极 管的伏安特性曲线，如图1-3所示。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
第1章 功率二极管、晶闸管 及单相相控整流电路
1.1 1.2 1.3 1.4 功率二极管 晶闸管 单相相控整流电路 晶闸管触发电路
习题及思考题
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
1.1 功 率 二 极 管
功率二极管的工作原理 1.1.1 功率二极管的工作原理 功率二极管是以PN结为基础的，实际上就是由一个面积较 大的PN结和两端引线封装组成的。功率二极管的结构和图形符 号如图1-1所示。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
通过上述实验可知，晶闸管导通必须同时具备 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。 为了进一步说明晶闸管的工作原理，可把晶 闸管看成是由一个PNP型和一个NPN型晶体管连接 而成的，连接形式如图1-6所示。阳极A相当于PNP 型晶体管V1的发射极，阴极K相当于NPN型晶体管V2 的发射极。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 晶闸管正向导通后，要使晶闸管恢复阻断，只有逐步减 小阳极电流IA，使IA下降到小于维持电流IH（维持晶闸管导通 的最小电流），则晶闸管又由正向导通状态变为正向阻断状 态。 图1-7中各物理量的含义如下：
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。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
A K K G P1 N1 K A G G P2 N2 K (b) J1 J2 J3 A (a) (c)
G
A
图 1-4 晶闸管的外形、 结构和图形符号 (a) 外形； (b) 结构； (c) 图形符号
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
常用的晶闸管有螺栓式和平板式两种外形，如 图1-4(a)所示。晶闸管在工作过程中会因损耗而 发热，因此必须安装散热器。螺栓式晶闸管是靠 阳极（螺栓）拧紧在铝制散热器上， 可自然冷却； 平板式晶闸管由两个相互绝缘的散热器夹紧晶闸 管，靠冷风冷却。额定电流大于200 A的晶闸管都 采用平板式外形结构。此外，晶闸管的冷却方式 还有水冷、油冷等。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 1.2.3 晶闸管的伏安特性
晶闸管阳极与阴极间的电压UA 和阳极电流IA 的关系称 为阳极伏安特性， 正确使用晶闸管必须要了解其伏安特性。 图1-7所示即为晶闸管阳极伏安特性曲线， 包括正向特性 （第一象限）和反向特性（第三象限）两部分。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
A IA P1 N1 G P2 N2 N1 P2 G S EC K (a) (b) K IK IG NPN V1 PNP R IC1 IC2 V2 EA A
图 1-6 晶闸管工作原理等效电路
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 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V2处于正向偏置，EC产生的控制极电流IG就是Ｖ2的基极 电流 IB2 ，V2 的集电极电流 IC2 =β2 IG 。而 IC2 又是晶体管Ｖ 1 的基极电流，Ｖ1的集电极电流IC1=β1IC2 =β1β2 IG （ β1和
额普逆通欧通正
1.5 V URSM URO URRM IH 0 IG2 ＞IG1 ＞IG ＝0 UDRM UBO UDSM
－UA 雪雪雪雪
＋UA
－IA
图 1-7 晶闸管阳极伏安特性曲线
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
晶闸管的正向特性又有阻断状态和导通状态之分。在正向 阻断状态时， 晶闸管的伏安特性是一组随门极电流IG 的增加 而不同的曲线簇。当 IG =0时，逐渐增大阳极电压 UA ，只有很 小的正向漏电流，晶闸管正向阻断；随着阳极电压的增加，当 达到正向转折电压 UBO 时，漏电流突然剧增，晶闸管由正向阻 断突变为正向导通状态。 这种在IG =0时，依靠增大阳极电压 而强迫晶闸管导通的方式称为“硬开通”。多次“硬开通”会 使晶闸管损坏，因此通常不允许这样做。
4．反向恢复时间trr 反向恢复时间是指功率二极管从所施加的反 向偏置电流降至零起到恢复反向阻断能力为止的时 间。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 1.1.3 功率二极管的主要类型 功率二极管的主要类型 1． 整流二极管 ． 整流二极管
整流二极管多用于开关频率不高的场合，一般 开关频率在1 kHz以下。 整流二极管的特点是电 流定额和电压定额可以达到很高，一般为几千安 和几千伏，但反向恢复时间较长。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 3． 反向重复峰值电压 RRM ． 反向重复峰值电压U
反向重复峰值电压是功率二极管能重复施加的 反向最高电压， 通常是其雪崩击穿电压 UB 的2/3。 一般在选用功率二极管时， 以其在电路中可能承受 的反向峰值电压的两倍来选择反向重复峰值电压。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
1.2 晶
1.2.1 晶闸管的结构 晶闸管的结构
闸 管
晶闸管是一种大功率半导体变流器件， 它具 有三个PN结的四层结构，其外形、 结构和图形符 号如图1-4所示。由最外的P1 层和N2层引出两个电 极，分别为阳极A和阴极K，由中间P2 层引出的电 极是门极G（也称控制极）。
URO的80%。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 3． 通态平均电流IV(AV) 在环境温度小于40℃和标准散热及全导通的条件下， 晶闸管可以连续导通的工频正弦半波电流平均值称为通态平均 电流IV(AV)或正向平均电流，通常所说晶闸管是多少安就是指这 个电流。 如果正弦半波电流的最大值为IM，则
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
I
0
UF
图1-3 功率二极管的伏安特性曲线 (a) 螺栓型； (b) 平板型
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 1.1.2 功率二极管的主要参数 功率二极管的主要参数
F(AV) F(AV) 是指在规定的管壳
1．正向平均电流I
功率二极管的正向平均电流 I
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
1.2.2
晶闸管的工作原理
我们通过图1-5所示的电路来说明晶闸管的工 作原理。在该电路中，由电源Ea、白炽灯、晶闸管 的阳极和阴极组成晶闸管主电路；由电源Eg、开关 S、晶闸管的门极和阴极组成控制电路,也称触发电 路。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
温度和散热条件下允许通过的最大工频半波电流的平均值, 元 件标称的额定电流就是这个电流。实际应用中，功率二极管所 流过的最大有效电流为I，则其额定电流一般选择为
I F ( AV )
I ≥ (1.5 ~ 2) 1.57
式中的系数1.5～2是安全系数。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
2．正向压降UF 正向压降UF是指在规定温度下，流过某一稳定 正向电流时所对应的正向压降。
IV ( AV )
1 = 2π
∫
π
0
I M sin ωtd (ωt ) =
IM
π
额定电流有效值为
1 IV = 2π
பைடு நூலகம்
∫
π
0
2 I M (sin ωt ) 2 d (ωt ) =
IM 2
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 然而在实际使用中，流过晶闸管的电流波形形状、波形导 通角并不是一定的，各种含有直流分量的电流波形都有一个电 流平均值，也就有一个电流有效值。现定义某电流波形的有效 值与平均值之比为这个电流的波形系数，用Kf表示，即
β2分别是Ｖ1和V2的电流放大系数）。电流IC1又流入V2的基极，
再一次放大。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。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 在晶闸管导通之后，它的导通状态完全依靠管子本身的 正反馈作用来维持， 即使控制极电流消失，晶闸管仍将处于 导通状态。因此， 控制极的作用仅是触发晶闸管使其导通， 导通之后，控制极就失去了控制作用。 要想关断晶闸管， 最根本的方法就是必须将阳极电流减小到使之不能维持正反 馈的程度，也就是将晶闸管的阳极电流减小到小于维持电流。 可采用的方法有： 将阳极电源断开； 改变晶闸管的阳极电 压的方向， 即在阳极和阴极间加反向电压。
＋
Ea
S
＋
Ea
S
－ ＋ ＋
Ea
S
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Eg
－
Eg
Eg
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＋
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图 1-5 晶闸管导通试验电路图
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 当晶闸管的阳极A接电源Ea 的正端，阴极K经白炽灯接电源 的负端时，晶闸管承受正向电压。当控制电路中的开关S断开 时，白炽灯不亮，说明晶闸管不导通。 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，白炽灯亮， 说明晶闸管导通。 当晶闸管导通时，将控制极上的电压去掉（即将开关S断 开），白炽灯依然亮，说明一旦晶闸管导通，控制极就失去了 控制作用。 当晶闸管阳极和阴极间加反向电压时，不管控制极加不加 电压，灯都不亮，晶闸管截止。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。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
2． 快速恢复二极管 ． 快速恢复二极管
快速恢复二极管的特点是恢复时间短，尤其是反 向恢复时间短，一般在5 μs以内，可用于要求很小 反向恢复时间的电路中，如用于与可控开关配合的 高频电路中。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 3． 肖特基二极管 ． 肖特基二极管 肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基 础的二极管，其反向恢复时间更短，一般为10～40 ns。肖 特基二极管在正向恢复过程中不会有明显的电压过冲，在 反向耐压较低的情况下正向压降也很小，明显低于快速恢 复二极管，因此，其开关损耗和正向导通损耗都很小。肖 特基二极管的不足是，当所承受的反向耐压提高时，其正 向电压有较大幅度提高。它适用于较低输出电压和要求较 低正向管压降的换流器电路中。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
晶闸管的反向特性与一般二极管的反向特性相似。 在正常情况下，当承受反向阳极电压时，晶闸管总 是处于阻断状态，只有很小的反向漏电流流过。当 反向电压增加到一定值时，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， 造成晶闸管永久性损坏，这时对应的电压为反向击 穿电压URO。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 1.2.4 晶闸管的主要参数
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转折电压UBO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。此电压取反向击穿电压
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
随着门极电流IG的增大，晶闸管的正向转折电 压UBO迅速下降，当 IG足够大时，晶闸管的正向转 折电压很小，可以看成与一般二极管一样，只要 加上正向阳极电压，管子就导通了。 晶闸管正向 导通的伏安特性与二极管的正向特性相似，即当 流过较大的阳极电流时， 晶闸管的压降很小。
A K A K
P
N
图 1-1 功率二极管的结构和图形符号
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 功率二极管主要有螺栓型和平板型两种外形， 如图1-2 所示。
A
K
K A (a) (b)
图 1-2 功率二极管的外形 (a) 螺栓型； (b) 平板型
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
功率二极管和电子电路中的二极管工作原理一 样，即若二极管处于正向电压作用下，则PN结导 通， 正向管压降很小； 反之， 若二极管处于反 向电压作用下，则PN结截止， 仅有极小的可忽略 的漏电流流过二极管。经实验测量可得功率二极 管的伏安特性曲线，如图1-3所示。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
第1章 功率二极管、晶闸管 及单相相控整流电路
1.1 1.2 1.3 1.4 功率二极管 晶闸管 单相相控整流电路 晶闸管触发电路
习题及思考题
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
1.1 功 率 二 极 管
功率二极管的工作原理 1.1.1 功率二极管的工作原理 功率二极管是以PN结为基础的，实际上就是由一个面积较 大的PN结和两端引线封装组成的。功率二极管的结构和图形符 号如图1-1所示。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
通过上述实验可知，晶闸管导通必须同时具备 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。 为了进一步说明晶闸管的工作原理，可把晶 闸管看成是由一个PNP型和一个NPN型晶体管连接 而成的，连接形式如图1-6所示。阳极A相当于PNP 型晶体管V1的发射极，阴极K相当于NPN型晶体管V2 的发射极。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 晶闸管正向导通后，要使晶闸管恢复阻断，只有逐步减 小阳极电流IA，使IA下降到小于维持电流IH（维持晶闸管导通 的最小电流），则晶闸管又由正向导通状态变为正向阻断状 态。 图1-7中各物理量的含义如下：
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。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
A K K G P1 N1 K A G G P2 N2 K (b) J1 J2 J3 A (a) (c)
G
A
图 1-4 晶闸管的外形、 结构和图形符号 (a) 外形； (b) 结构； (c) 图形符号
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
常用的晶闸管有螺栓式和平板式两种外形，如 图1-4(a)所示。晶闸管在工作过程中会因损耗而 发热，因此必须安装散热器。螺栓式晶闸管是靠 阳极（螺栓）拧紧在铝制散热器上， 可自然冷却； 平板式晶闸管由两个相互绝缘的散热器夹紧晶闸 管，靠冷风冷却。额定电流大于200 A的晶闸管都 采用平板式外形结构。此外，晶闸管的冷却方式 还有水冷、油冷等。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 1.2.3 晶闸管的伏安特性
晶闸管阳极与阴极间的电压UA 和阳极电流IA 的关系称 为阳极伏安特性， 正确使用晶闸管必须要了解其伏安特性。 图1-7所示即为晶闸管阳极伏安特性曲线， 包括正向特性 （第一象限）和反向特性（第三象限）两部分。
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路
A IA P1 N1 G P2 N2 N1 P2 G S EC K (a) (b) K IK IG NPN V1 PNP R IC1 IC2 V2 EA A
图 1-6 晶闸管工作原理等效电路
第1章 功率二极管、晶闸管及单相相控整流电路 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V2处于正向偏置，EC产生的控制极电流IG就是Ｖ2的基极 电流 IB2 ，V2 的集电极电流 IC2 =β2 IG 。而 IC2 又是晶体管Ｖ 1 的基极电流，Ｖ1的集电极电流IC1=β1IC2 =β1β2 IG （ β1和