3晶闸管的认识(2)解析
晶闸管三相交流桥式整流电路
晶闸管三相交流桥式整流电路1. 引言说到整流电路，很多人可能会觉得这就像是天书一样，不知所云。
不过，别担心，今天我们来聊聊晶闸管三相交流桥式整流电路。
乍一听好像很复杂，但其实，简单明了的说，就是把交流电变成直流电的一种方式。
就像把原本波浪起伏的海面，变成一池平静的湖水，清澈见底，心里特别踏实。
今天，我们就来深入浅出地聊聊这玩意儿，保准让你听完之后，轻松应对各种电路问题。
2. 基本概念2.1 什么是晶闸管？首先，咱们得认识一下晶闸管。
想象一下，它就像是电路中的“开关小王子”，一旦被激活，就能控制电流的流动。
它不仅可以通电，还能断电，是不是觉得它简直太酷了！而且，它可不是一般的开关，它的工作方式让人赞不绝口，可以说是电力控制中的一颗璀璨明珠。
晶闸管的好处就是，它能承受高电压和大电流，非常适合在各种复杂的电路中使用。
2.2 三相交流电的魅力接下来，咱们聊聊三相交流电。
可能有小伙伴会想：“三相交流电是什么鬼？”其实，它就是把电分成三条相位，像三兄弟一起合作，保证电能传输的高效与稳定。
就像打麻将，三个人配合得当，总能赢得漂亮！三相电的优点就是可以减少电缆的用量，还能提高电动机的效率，简直是电力传输的“完美组合”。
3. 整流电路的工作原理3.1 桥式整流的玩法说到整流，大家可以把它想象成一个水坝，把湍急的水流变成平静的湖水。
桥式整流电路就是通过四个晶闸管，巧妙地把三相交流电转变成直流电。
这个过程就像是打麻将时的“碰”、“杠”，每个晶闸管都有自己负责的任务，一起合作，完美无瑕地完成整流工作。
3.2 控制与调节当然，整流电路最神奇的地方在于它的控制与调节功能。
通过调节晶闸管的导通角度，咱们可以轻松改变输出的直流电压，就像调音台上的旋钮，轻松把音量调到合适的程度。
想要电压高点？没问题，调调开关就行；想要电压低点？照样来！这种灵活性让整流电路在工业领域中大展拳脚，应用广泛，真是个“多面手”！4. 实际应用与前景4.1 工业中的大显身手在工业界，晶闸管三相交流桥式整流电路简直是不可或缺的。
晶闸管的结构以及工作原理
晶闸管的结构以及工作原理晶闸管是一种异型双极结构的电子器件，由三层PNPN结构组成。
它的结构和工作原理可以分为几个方面进行介绍。
1.结构晶闸管由P型和N型半导体材料交叉组成的四层PNPN结构，形成了三个PN结的结构，即P1-N1-P2-N2、两个P型区域称为主极（anode，A）和触发极（gate，G），两个N型区域称为P型区域的发射层（emitter，E）和P型区域的集电层（collector，C）。
晶闸管的主极两端接有外部电源，而触发极一般连接到控制电路。
2.工作原理当晶闸管的控制电极施加一个低于临界电压的阳极电压时，即晶闸管处于关断状态，没有电流通过。
当控制电极施加一个高于临界电压的阳极电压时，即晶闸管处于导通状态，电流可以通过。
晶闸管的导通过程可以分为四个阶段：保持阶段、启动阶段、加强阶段和饱和阶段。
-保持阶段：当触发电压上升时，晶闸管开始导通，但此时并没有电流通过。
主极处于反向偏置，控制电压从触发极上扩展到集电极端，使得内部的PNPN结正向偏置。
-启动阶段：当控制电压达到晶闸管的启动电压时，发射极和集电极之间的电流开始增加。
这个过程是正反馈的，因为电流的增加会引起发射层电压的降低，从而增加集电层电压。
这种正反馈的作用会使晶闸管持续导通而不需要保持电流。
-加强阶段：在启动阶段之后，电流从发射层向集电层继续增加，响应时间非常快，仅为纳秒级别。
晶闸管的涉及电压变小，其间接穿晶闸管的电流开始逐渐加强。
-饱和阶段：在集电极电流和发射极电流足够大的情况下，晶闸管进入饱和状态，其电压降只有几个伏特，并且电流保持在一个稳定的值。
晶闸管的导通和关断是通过控制电极的电压来实现的。
当控制电压去除或降低，晶闸管将自动进入关断状态。
晶闸管的关断过程相对较长，需要通过外部电路才能完全关断。
总结：晶闸管是一种PNPN结构的电子器件，由四个区域（P1-N1-P2-N2）组成。
其工作原理是通过控制电压对其导通和关断进行控制。
晶闸管的工作原理
晶闸管的工作原理
晶闸管是一种电子器件，它是一种具有双稳态开关特性的半导体器件。
晶闸管由四层结构的半导体材料（P-N-P-N）组成，
其中两个N型区域被P型区域隔开，形成了一个P-N-P-N结构。
在晶闸管的结构中，有三个电极，分别是控制电极（G），阳极（A）和阴极（K）。
当晶闸管处于关断状态时，阳极和阴极之间形成反向偏置，导致晶闸管整体处于高阻态。
此时，无论控制电极施加多少电压，晶闸管都不会导通。
当控制电极施加正向电压时，控制电流流入晶闸管。
当控制电流达到晶闸管的触发电流（也称为“保持电流”）时，晶闸管会
转入导通态。
在这种情况下，即使控制电流降至较低的水平，晶闸管也会保持导通状态。
一旦晶闸管转入导通态，就会导致阳极和阴极之间的电压降低，形成一个低阻态。
这使得晶闸管对于大电流和大功率的传导具有很好的特性。
只有在阳极和阴极电压减小到一个特定的水平，或者当控制电流降低到零时，晶闸管才能转入关断态。
晶闸管的主要特点是具有双稳态开关特性，即只需一次触发就可以保持导通态，直到有特定条件发生为止。
因此，晶闸管常被用作交流电路中的开关元件，比如用来控制电机、灯光和其他高功率设备的开关。
此外，晶闸管还可以用于变压器的控制、电压/电流调节以及信号放大等应用。
它在电力系统中的应用
非常广泛。
晶闸管的工作原理
晶闸管的工作原理
晶闸管又称为双向可控硅，是一种电力电子器件，具有双向触发和单
向导电的特点。
它广泛应用于电力电子控制、调节、转换和变换等领域。
首先是关断状态，当晶闸管两个控制极（即阳极和门极）之间的电压
低于它的阻断电压时，晶闸管将处于关断状态。
此时通过门极的控制电流
较小，晶闸管内部的p-n结处于正向偏置状态。
关断状态下，晶闸管不导电，内部不存在主电流。
当通过门极的电流超过晶闸管的触发电流，电压上升到一定程度时，
晶闸管将进入触发和导通状态。
在这个状态下，晶闸管内部的p-n结开始
在阳极和门极之间形成通道，这个过程称为触发。
一旦触发完成，晶闸管
将开始导电，内部主电流开始流动。
接下来是持续导通状态，晶闸管在触发完成之后将一直导通，直到主
电流降到零或改变触发方式。
在持续导通状态下，晶闸管有较低的电压降，表现出较小的功耗。
最后是关断状态，当主电流降到或小于零时，晶闸管将进入关断状态。
此时，电压在晶闸管的结上再次达到阻断电压，因此电流无法继续流动，
晶闸管停止导电。
需要注意的是，即使通过门极的电流消失，晶闸管仍会
处于导通状态，只有当主电流从阳极流过p-n结到达门极时，晶闸管才能
进入关断状态。
综上所述，晶闸管的工作原理是通过门极的控制电流和电压的变化来
控制晶闸管的导通和关断状态。
通过调节门极电流和触发方式，可以实现
晶闸管的灵活控制和应用于各种电力电子系统。
晶闸管简介演示
详细描述
晶闸管由P型和N型半导体材料交替排列形 成多个PN结，当在阳极和阴极之间加上正 向电压时，电流可以通过PN结从阳极流向 阴极。同时，控制栅极与阴极相连，通过在 控制栅极上施加电压来控制电流的通断状态 。当控制栅极电压为负时，晶闸管处于关断 状态；当控制栅极电压为正时，晶闸管处于
导通状态。
晶闸管的应用领域
06
案例分析：晶闸管在各领域的 应用实例
电力电子领域应用实例
总结词：高效节能
详细描述：晶闸管在电力电子领域中广泛应用于整流、逆变和开关等电路，能够 实现高效、节能的电能转换和控制。例如，在电力有源滤波器中，晶闸管可以用 于滤除谐波和无功电流，提高电力系统的电能质量。
电机控制领域应用实例
总结词：精准控制
双向晶闸管
通过门极正信号或负信号 触发导通，正负信号均可 触发。
抗饱和技术晶闸管
通过门极负脉冲触发导通 ，具有抗饱和技术，可提 高开关速度。
按封装形式分类
插件式封装
适用于较大电流规格的晶 闸管，安装方便。
贴片式封装
适用于较小电流规格的晶 闸管，适用于表面贴装工 艺。
集成式封装
将多个晶闸管集成在一个 封装内，便于电路集成和 减小体积。
03
晶闸管的选择与使用
选择晶闸管的标准
电压等级
根据电路的电压需求选 择相应电压等级的晶闸
管。
电流容量
根据电路的电流需求选 择具有足够电流容量的
晶闸管。
开关速度
根据应用需求选择具有 合适开关速度的晶闸管
。
封装与引脚排列
选择合适的封装形式， 确保引脚排列符合电路
连接要求。
使用晶闸管的注意事项
01
02
晶闸管的工作原理
晶闸管的工作原理晶闸管（Thyristor）是一种电子器件，可以将其视为一种受控的二极管。
它通常由包括控制极、阳极和阴极的三个区域组成，其中控制极相当于普通二极管的控制端，阳极相当于普通二极管的正极，阴极相当于普通二极管的负极。
下文将详细介绍晶闸管的工作原理。
晶闸管通常在其结构中添加掺杂少量的杂质，以形成P型和N型区域，如P型和N型硅材料。
在晶闸管中，阳极和阴极之间的结被用于控制晶闸管的通断状态。
而控制极被用于控制晶闸管的导通。
1.关态（堵塞态）：晶闸管处于关断状态，类似于二极管的阻止反向电流的状态。
当控制极为触发状态时，晶闸管处于关断状态。
2.开态（导通态）：当控制极从关断状态切换到触发状态时，晶闸管进入导通状态。
控制极提供一个足够的电流来激活晶闸管，并使其产生一个通路，允许阳极和阴极之间的电流流动。
一旦晶闸管进入导通状态，它将维持导通，即使控制极的电流被移除，直到通过阳极和阴极的电流降至零或接近零为止。
晶闸管的触发可以通过以下几种方式实现：1.正向电压触发：当阳极对控制极施加足够的正向电压时，晶闸管将处于导通状态。
这是晶闸管最常见的触发方式。
2.负向电压触发：当阴极对控制极施加足够的负向电压时，晶闸管将处于导通状态。
这种触发方式较少使用。
3.光触发：通过施加光照，提供足够的光电子供给给控制极，可以触发晶闸管。
4.辅助触发：通过外部线路提供触发脉冲，如触发电压或触发电流脉冲，也可以触发晶闸管。
晶闸管在电力系统中具有广泛的应用，主要用于控制交流电源的电压和电流。
它可以作为开关或控制元件，用于步进电机、稳压器、变频器等设备中。
由于晶闸管具有可靠、耐电压高、响应速度快等优点，所以在许多高功率电子设备中得到了广泛的应用。
总结来说，晶闸管是一种可控的电子开关，它允许电流在阳极和阴极之间流动或不流动。
通过控制极的触发信号，晶闸管可以从关断状态切换到导通状态。
晶闸管的工作原理相对简单，但其应用广泛，可以在电力系统和电子设备中提供精确的电流和电压控制功能。
晶闸管介绍
晶闸管1.晶闸管概念 (2)2.晶闸管工作原理 (2)3.晶闸管特性 (3)4.晶闸管参数 (4)5.双向可控硅象限 (6)6.双向可控硅应用 (7)7.DIAC (9)8.SIDAC (10)1.晶闸管概念可控硅(Silicon Controlled Rectifier) 简称SCR，是一种大功率电器元件，也称晶闸管。
可实现用小功率控件控制大功率设备。
可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种。
双向可控硅也叫三端双向可控硅，简称TRIAC。
双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接，这种可控硅具有双向导通功能。
其通断状态由控制极G决定。
在控制极G上加正脉冲(或负脉冲)可使其正向(或反向)导通。
晶闸管的开关时间较长，允许的电流上升率较小，因此工作频率受到限制。
当在较高频率工作时，因开关损耗随频率升高而增加，导致器件发热。
它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N 型半导体引出的电极叫阴极K。
单向可控硅（SCR）：1）单向可控硅承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，单向可控硅都处于反向阻断状态。
2）单向可控硅承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下单向可控硅才导通。
这时单向可控硅处于正向导通状态。
3）单向可控硅在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，单向可控硅保持导通，即单向可控硅导通后，门极失去作用。
门极只起触发作用。
4）单向可控硅在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零（维持电流以下）时，单向可控硅自动关断。
双向可控硅（TRIAC）：2.晶闸管工作原理通过等效电路分析:若T2管的基极电流为i B2，则集电极电流为β2i B2；进一步有i B1=i C2=β2i B2，从而i C1=β1i B1=β1β2i B2，又由于i B2=i C1，再一次进行上述放大过程，形成正反馈。
晶闸管的概念
晶闸管的概念
晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅.
晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极；晶闸管工作条件为：加正向电压且门极有触发电流；其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。
它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。
晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
晶闸管的结构与工作原理
晶闸管的结构与工作原理在现代电子技术领域，晶闸管作为一种重要的半导体器件，发挥着不可或缺的作用。
它具有独特的结构和工作原理，使得其在电力控制、电子电路等方面得到了广泛的应用。
要理解晶闸管的工作原理，首先得从它的结构说起。
晶闸管通常由四层半导体材料组成，分别是 P 型半导体、N 型半导体、P 型半导体和N 型半导体，形成了三个 PN 结，分别为 J1、J2 和 J3。
从外部来看，它有三个电极，分别是阳极（A）、阴极（K）和门极（G）。
晶闸管的结构就像是一个具有特殊功能的“开关”。
阳极和阴极分别连接在电路的两端，而门极则像是这个开关的“控制按钮”。
接下来，咱们详细说说晶闸管的工作原理。
晶闸管的导通需要一定的条件。
在正常情况下，即没有门极电流注入时，晶闸管处于阻断状态。
这时候，J1 和 J3 是正向偏置，而 J2 是反向偏置，所以只有很小的漏电流通过，就好像开关处于断开状态。
但是，当给门极加上一个适当的正向触发电流时，情况就发生了巨大的变化。
这个触发电流就像一把钥匙，打开了晶闸管导通的大门。
它使得 J2 结的电位下降，从而打破了原来的平衡状态，导致晶闸管迅速导通，电流可以从阳极顺畅地流向阴极，就如同开关被闭合了一样。
一旦晶闸管导通，即使去掉门极触发电流，它也能依靠自身的正反馈机制保持导通状态。
这是因为导通后，阳极电流会在器件内部产生强烈的正反馈作用，使得晶闸管能够持续导通，直到阳极电流减小到维持电流以下，晶闸管才会重新回到阻断状态。
晶闸管的这种特性使得它在很多电路中都能大显身手。
比如说在交流调压电路中，通过控制晶闸管的导通角，可以调节输出电压的有效值。
在直流调速系统中，利用晶闸管可以实现对直流电机的调速控制。
在实际应用中，晶闸管的性能参数也非常重要。
例如，正向转折电压、反向转折电压、通态平均电流、维持电流等。
这些参数决定了晶闸管在不同电路中的适用范围和工作可靠性。
另外，晶闸管也有一些局限性。
它的开关速度相对较慢，不能像一些新型的半导体器件那样实现高频开关操作。
晶闸管原理图
晶闸管原理图
晶闸管是一种电子器件，属于半导体器件的一种。
它具有控制电流的特性，因
此在电力控制领域有着广泛的应用。
晶闸管的原理图是指晶闸管的结构示意图，通过这个图可以清晰地了解晶闸管的内部结构和工作原理。
下面我们将详细介绍晶闸管原理图的相关内容。
首先，我们来看一下晶闸管的结构。
晶闸管通常由四层P-N结构组成，其中有
三个P-N结构串联，形成了一个P-N-P-N的结构。
这种结构使得晶闸管具有了双
向导通的特性，即可以在正向和反向电压下导通。
在晶闸管的结构示意图中，我们可以清晰地看到这种P-N-P-N的结构，以及各个结构之间的联系和布局。
其次，我们来了解一下晶闸管的工作原理。
晶闸管的工作原理可以简单描述为，当控制极施加一个正脉冲信号时，晶闸管就可以导通；而当控制极施加一个负脉冲信号时，晶闸管就可以关断。
这种控制特性使得晶闸管可以用来控制大功率的电流，因此在电力控制领域有着广泛的应用。
在晶闸管的原理图中，我们可以清晰地看到控制极、阳极和阴极之间的连接方式，以及控制信号的输入方式。
最后，我们来分析一下晶闸管原理图的应用。
晶闸管在电力控制领域有着广泛
的应用，比如交流调压、交流调速、交流开关等方面。
晶闸管的原理图可以帮助工程师们更好地理解晶闸管的工作原理和控制方式，从而更好地应用于实际工程中。
总之，晶闸管原理图是理解晶闸管工作原理和应用的重要工具，通过对晶闸管
原理图的学习和分析，可以更好地掌握晶闸管的工作原理和控制方式，为实际工程应用提供理论支持和指导。
希望本文的介绍对大家有所帮助，谢谢阅读！。
晶闸管的原理、特性、主要参数及测试方法
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。
晶闸管知识点总结
晶闸管知识点总结一、晶闸管的工作原理晶闸管是一种半导体器件，也称为双极型开关管。
它由四层P-N结构组成，具有三极管的放大和开关特性，可以控制大功率、高电压的直流和交流电路。
晶闸管的工作原理主要包括触发、导通和关断三个过程。
1. 触发过程：晶闸管的触发是由外部的信号电压或电流来完成的。
当外部信号电压或电流超过晶闸管的触发门电压时，会使得晶闸管的内部结构发生变化，从而使得晶闸管进入导通状态。
2. 导通过程：一旦晶闸管被触发，它就会进入导通状态，电流将通过晶闸管流向负载电路，完成电路的通断操作。
晶闸管的导通状态可以持续一段时间，直到外部信号电压或电流减小，或者达到关断条件。
3. 关断过程：当外部信号电压或电流减小，或者达到关断条件时，晶闸管会进入关断状态，电流不再通过晶闸管，从而完成电路的断开。
二、晶闸管的特性晶闸管具有许多独特的特性，使得它在电路中得到广泛应用。
1. 高电压能力：晶闸管可以承受较高的电压，通常可达数千伏。
2. 大电流能力：晶闸管能够承受较大的电流，通常可达数百安。
3. 快速开关特性：晶闸管具有快速的响应速度，可以在微秒内完成导通和关断操作。
4. 可控性强：晶闸管可以通过外部的触发信号来实现导通和关断，并且触发信号可以通过调节来实现晶闸管的控制。
5. 低损耗：晶闸管的导通和关断过程中损耗较小，效率较高。
6. 大功率应用：由于晶闸管具有较高的电压和电流能力，因此适用于大功率电路的控制。
三、晶闸管的类型和结构晶闸管主要有PNPN型、NPNP型和COM型三种结构，其中PNPN型晶闸管是最常用的一种。
1. PNPN型晶闸管：这种晶闸管由两个N型半导体区和两个P型半导体区交替排列组成。
在PNPN结构中，有一个P-N结和一个N-P结，这两个结共同构成了PNPN结构。
PNPN型晶闸管具有导通压降小，结构简单，制作容易等特点。
2. NPNP型晶闸管：这种晶闸管与PNPN型晶闸管结构相似，不同之处在于两个N型半导体区和两个P型半导体区的排列顺序相反。
晶闸管原理
晶闸管原理
晶闸管是一种半导体器件，它的结构与可控硅相似，但因其特殊的结构，使它具有单向导电性、开关特性好、工作电压低、损耗小等特点。
晶闸管的一端为可控硅的负极，另一端为其正极。
当可控硅反向接通时，其集电极-发射极之间就形成一个单向导电通道，其导电状态与一般的二极管没有什么区别。
当可控硅两端的电压达到一定值时，控制极就导通，而集电极-发射极之间就会形成一个阻断状态。
控制极上的电流越大，阻断状态越长；反之阻断状态越短。
晶闸管是一种电压控制型器件，当它的控制极上加有一定的正向电压时，其发射极就会导通；而当其控制极上加有反向电压时，它的发射极就会处于阻断状态。
因此，晶闸管具有双向开关作用。
在晶闸管中有两个PNP型晶体管——闸流管（GTR）和GTO （GTO）。
其基本结构为：由一块正向偏置的PNP型晶体管和一块反向偏置的GTO构成。
当它有正向电压时，正向电流流过PNP型晶体管而使GTO导通；当它有反向电压时，正向电流流过PNP型晶体管而使GTR处于阻断状态。
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一文读懂晶闸管的原理及工作特性
一文读懂晶闸管的原理及工作特性晶闸管（Thyristor）是开发最早的电力电子器件。
晶闸管全称为晶体闸流管，是半控型电力电子器件，晶闸管可以被控制导通而不能用门极控制关断，具有耐高压、电流大、抗冲击能力强等特点。
晶闸管相当于一个可以被控制接通的导电开关，由PNPN四层半导体结构组成，它有三个极：阳极、阴极、控制极。
一、晶闸管的伏安特性晶闸管是由PNPN四层单导体组成，有三个PN结。
晶闸管有三个引线端子：阳极A、阴极K、和门极G。
晶闸管阳极与阴极间电压和它的阳极电流之间的关系，称为晶闸管的伏安特性。
当IG=0时，如果在晶闸管两端施加正向电压，则J2结处于反偏，晶闸管处于正向阻断状态，只流过很小的漏电流，如果正向电压超过临界极限值（正向转折电压Ub0）时，则漏电流急剧增大，正向转折电压降低。
导通后晶闸管的特性跟二极管的正向特性相似，即使通过很大的阳极电流，晶闸管本身的压降确很小。
导通时如果门极电流为零，并且阳极电流降到维持电流IH以下，则晶闸管又回到正向阻断状态。
当在晶闸管上施加反向电压时，晶闸管的J1、J3结处于反偏状态，这时伏安特性类似二极管的反向特性。
晶闸管处于反向阻断状态，只有很小的漏电流流过，当反向电压超过反向击穿电压后，反向漏电流急剧增大，晶闸管反向击穿。
二、晶闸管的门极伏安特性在给晶闸管施加正向阳极电压的情况下，若再给门极加入适当的控制信号，可使晶闸管由阻断变为导通。
晶闸管的门极和阴极之间是一个PN结J3，它的伏安特性称为门极伏安特性。
当给门极施加一定电压后门极附近会发热，当电压过大时，会使晶闸管整个结温度上升，直接影响晶闸管的正常工作，甚至使门极烧坏。
所以门极上施加的电压、电流、功率是有一定限制的。
三、晶闸管的动态特性晶闸管在电路中起开关作用。
由于器件的开通和关断时间很短，当开关频率较低时，可以假定晶闸管是瞬时开通和关断的，可以忽略其动态特性和损耗。
当工作频率较高时，因工作周期缩短，晶闸管的开通和关断时间就不能忽略，动态损耗占比相对增大，成为引起晶闸管发热的主要原因。
晶闸管的原理与应用
晶闸管的原理与应用1. 晶闸管的原理晶闸管（Thyristor）是一种具有双向导通特性的电子器件，也是一种控制型元件，它可用作直流电流开关或交流电源的控制元件。
晶闸管的基本结构是由四个PN结构的半导体晶体组成，主要由P型层、N型层和P型基区组成。
1.1 四层结构晶闸管的结构由三个P-NPN晶体管组成，在垂直方向上连接起来。
这三个晶体管分别处于自关断状态、导通状态和关断状态，组成了一个四层结构，也称为PNPN结构。
1.2 半控型元件晶闸管具有半控型的特点，即只有当注入少量电流到控制端时，才能够使晶闸管最终导通。
当控制端的电流达到一定的阈值电流后，晶闸管将一直保持导通状态，直到主电路的电流降到零。
1.3 控制特性晶闸管的导通和关断可以通过控制电流来实现。
当控制端电流大于阈值电流时，晶闸管处于导通状态；当控制端电流小于阈值电流时，晶闸管处于关断状态。
2. 晶闸管的应用2.1 恒流源晶闸管可以作为恒流源使用，通过控制晶闸管的导通时间来控制输出电流的大小。
这种应用广泛用于LED照明、医疗设备等需要稳定电流供应的场合。
2.2 交流电压控制晶闸管可以控制交流电压的大小和相位。
通过控制导通角度，可以实现调节交流电压的有效值，从而达到调节功率的目的。
这种应用广泛用于电动机的起动和控制、电炉的温度控制等方面。
2.3 逆变器和变频器晶闸管可以用于逆变器和变频器中，将直流电转换为交流电，并可以控制交流电的频率和相位，实现对电力的有效控制和调节。
逆变器和变频器广泛应用于新能源发电、UPS电源、电动车充电器等领域。
2.4 多级输电系统晶闸管可以用于多级输电系统中，控制交流电的传输和分配。
通过控制晶闸管的导通和关断，可以实现电力系统的高效稳定运行，提高电能传输的效果。
这种应用广泛用于电力系统和电网的调节和控制。
3. 总结晶闸管作为一种重要的电子器件，具有双向导通特性和控制特性，在多个领域都有广泛的应用。
通过控制晶闸管的导通和关断，可以实现对电流和电压的控制，从而实现对电力的高效利用。
晶闸管及其工作原理
晶闸管及其工作原理晶闸管（Thyristor）是一种重要的电子器件，广泛应用于电力系统的控制和调节中。
晶闸管由四个P-N结构的半导体材料构成，可以控制电流的通断和方向等参数，具有快速响应、高精度和可重复性强等特点，因此在现代工业和家庭电器中得到了广泛应用，本篇文章将介绍晶闸管的工作原理及其应用。
一、晶闸管的结构与特点晶闸管由四个半导体材料构成，即P-N-P-N结构，其中P和N分别代表正和负材料。
晶闸管具有四个外部引脚，其中两个是控制端，另外两个是电源和负载。
通过控制端施加控制信号，可以控制晶闸管的通断和方向，实现电流的控制和调节。
晶闸管有很多特点，包括灵敏、可靠、高精度和可重复性强等。
晶闸管还有很好的开关特性，只需要施加一个信号就能够进行开关操作，速度非常快，响应时间只有微秒级别。
此外，晶闸管能够处理高电流和高电压，应用范围广泛，基本涵盖了电力系统的各个领域。
二、晶闸管的工作原理晶闸管的工作原理比较复杂，需要涉及到半导体器件、电子物理学和电力电子学等方面的知识。
从最基本的角度来看，晶闸管的工作原理与二极管和三极管有些相似，都是利用半导体材料的特性进行电流控制和调节。
晶闸管有两种工作模式，即导通模式和断态模式。
在导通模式下，晶闸管可以通过施加一个控制信号，使其将电流从正向传导到负向，从而实现电流的通断和方向的控制。
而在断态模式下，晶闸管只能够流过非常微小的漏电流，并且不能够通过控制信号进行控制。
三、晶闸管的应用晶闸管是一种非常重要的电子器件，广泛应用于电力系统的控制和调节中，涉及到电力变频器、电压调节器、电流调节器、电动机控制器等多种应用场合。
下面简单介绍晶闸管的几个应用领域。
（一）变频调速晶闸管在变频调速中应用非常广泛，其基本原理是根据负载的不同需求，通过晶闸管的导通和断态来改变电机的转速和功率。
由于晶闸管具有响应速度快、可调节性强和精度高等优点，具有较好的调速性能，并且可以实现节能和减少电压冲击等作用。
3晶闸管的认识(2)
额定电压UTn选用原则： UTn =（2~3）UTm
通态平均电压: 晶闸管阳极与阴极之间电压降的平均值。 管压降越小，表明晶闸管耗散功率越小，管 子的质量就越好。
门极触发电压UGT： 在室温下，晶闸管施加6V正向阳极电压时， 使管子完全开通所必需的最小门极电流相对应的 门极电压。
触发电压UGT是一个最小值的概念 ！
电压定额的确定：
实测UDRM 、 URRM，选取其中的最小值，再对应标准 电压级别。
举例说明：
测得某晶闸管 UDRM=760V、 URRM=630V。 所以额定电压 UTn=600V，电压级别为6级。
擎住电流IL： 晶闸管加上触发脉冲使其开通过程中，当脉 冲消失，此时要保持管子维持导通所需的最小阳 极电流。 对同一晶闸管来说，IL比IH大数倍。
断态正向电压临界上升率du/dt
通态电流临界上升率di/dt：在规定条件下，晶闸管在
门极开通时能承受而不导致损坏的通态电流的最 大上升率。 限制电流上升率di/dt的原因：防止出现“烧焦点”， 造成晶闸管损坏。 限制方法：接空芯电感。
额定通态平均电流IT（AV） ：
在室温为40℃和规定的冷却条件下，元件在电阻性负载的单相 工频正弦半波、导通角不小于170°的电路中，当结温不超过额定结 温且稳定时，所允许的最大通态平均电流。
开通时间tgt ： 当门极触发电流输入门极，先在J2结靠近门极附近形 成导通区，逐渐才向J2结的全区域扩展，这段时间称tgt。
tgt为几十微秒以下。
关断时间tg ：
在额定结温下，元件从切断正向阳极电流到元件恢复 正向阻断能力为止，这段时间称tq。
tq为几百微秒以下。
：在额定结温和门极 断路情况下，使晶闸管从断态转入通态，元件所 加的最小正向电压上升率。 限制电压上升率du/dt的原因：可能造成晶闸管误导 通。 限制方法：并联一个阻容支路。
晶闸管的工作原理及特性
晶闸管晶闸管又称为晶体闸流管，可控硅整流（Silicon Controlled Rectifier-- SCR ），开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代; 20世纪80年代以来，开始被性能更好的全控型器件取代。
能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，以被广泛应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域，成为功率低频（200Hz 以下）装置中的主要器件。
晶闸管往往专指晶闸管的一种基本类型--普通晶闸管。
广义上讲，晶闸管还包括其许多类型的派生器件。
一、晶闸管的基本结构晶闸管是一种四层结构（PNPN ）的大功率半导体器件,它同时又被称作可控整流器或可控硅元件。
它有三个引出电极，即阳极（A ）、阴极（K ）和门极（G ）。
其符号表示法和器件剖面图如图1所示。
图1 符号表示法和器件剖面图 普通晶闸管是在N 型硅片中双向扩散P 型杂质（铝或硼），形成211P N P 结构，然后在2P 的大部分区域扩散N 型杂质（磷或锑）形成阴极，同时在2P 上引出门极，在1P 区域形成欧姆接触作为阳极。
二、晶闸管的工作原理将内部是四层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，连接形式如图2所示。
图2 晶闸管的内部结构和工作原理的等效电路晶闸管的阳极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。
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，E G产生的控制极电流I G就是V2的基极电流I B2，V2的集电极电流I C2=β2*I G。
而I C2又是晶体管V1的基极电流I B1，V1的集电极电流I C1=β1*I c2=β1∗β2*I G（β1和β2分别是V1和V2的电流放大系数）。
电流I C1又流入V2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。
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额定电流IT（AV）选用原则：
1.57 IT（AV） = IT ≥（1.5~2）ITm
IT（AV）≥（1.5~2） ITm / 1.57
维持电流IH： 在室温下门极断开时，晶闸管从较大的通态 电流降至刚好能保持导通的最小阳极电流。 通常温度越高，维持电流越小；额定电流大 的晶闸管其维持电流大。 维持电流大的晶闸管，容易关断。
电压定额的确定：
实测UDRM 、 URRM，选取其中的最小值，再对应标准 电压级别。
举例说明：
测得某晶闸管 UDRM=760V、 URRM=630V。 所以额定电压 UTn=600V，电压级别为6级。
擎住电流IL： 晶闸管加上触发脉冲使其开通过程中，当脉 冲消失，此时要保持管子维持导通所需的最小阳 极电流。 对同一晶闸管来说，IL比IH大数倍。
断态正向电压临界上升率du/dt
通态电流临界上升率di/dt：在规定条件下，晶闸管在
门极开通时能承受而不导致损坏的通态电流的最 大上升率。 限制电流上升率di/dt的原因：防止出现“烧焦点”， 造成晶闸管损坏。 限制方法：接空芯电感。
ห้องสมุดไป่ตู้定通态平均电流IT（AV） ：
在室温为40℃和规定的冷却条件下，元件在电阻性负载的单相 工频正弦半波、导通角不小于170°的电路中，当结温不超过额定结 温且稳定时，所允许的最大通态平均电流。
快速型晶闸管：
关断速度快，关断时间在50微秒以内。
逆导型晶闸管：
相当于晶闸管与功率二极管的反并联，正向导通具有可控性，反向导通 不 具有可控性。
可关断型晶闸管：
具有门极正信号开通、门极负信号关断的能力。
光控型晶闸管：
利用一定波长的光照信号来触发导通的晶闸管。
（1）新国标型号命名原则
例如，KP100-8D表示额定电流为100A，额定电压为 800V，管压降为0.7V的普通晶闸管。
（2）旧国标型号命名原则 3CT□/□
| | |_______额定电压 | |__________额定电流 |____________普通晶闸管 3CTS--双向型、3CTN--逆导型、 3CTG--可关断管型、3CTK--快速型
例如，新型号为KP100-8的晶闸管元件，用老型号可表 示为3CT100/800。
开通时间tgt ： 当门极触发电流输入门极，先在J2结靠近门极附近形 成导通区，逐渐才向J2结的全区域扩展，这段时间称tgt。
tgt为几十微秒以下。
关断时间tg ：
在额定结温下，元件从切断正向阳极电流到元件恢复 正向阻断能力为止，这段时间称tq。
tq为几百微秒以下。
：在额定结温和门极 断路情况下，使晶闸管从断态转入通态，元件所 加的最小正向电压上升率。 限制电压上升率du/dt的原因：可能造成晶闸管误导 通。 限制方法：并联一个阻容支路。
额定电压UTn选用原则： UTn =（2~3）UTm
通态平均电压: 晶闸管阳极与阴极之间电压降的平均值。 管压降越小，表明晶闸管耗散功率越小，管 子的质量就越好。
门极触发电压UGT： 在室温下，晶闸管施加6V正向阳极电压时， 使管子完全开通所必需的最小门极电流相对应的 门极电压。
触发电压UGT是一个最小值的概念 ！
门极不触发电压UGD： 在室温下，未能使晶闸管由断态转入通态，门极 所加的最大电压。
触发电压UGD是一个最大值的概念 ！
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晶闸管的认识 （2）
阳极与阴极之间电压和阳极电流的关系。
特点：体积小、重量轻、结构紧凑、接 线方便、整体价格低、可靠性高 。
按外部结构分类：
塑封式、螺旋式、平板式。
按派生系列分类：
普通型、双向型、快速型、逆导型、可关断型。
双向型晶闸管：
相当于两个普通晶闸管的反并联，正反向导通均具有可控性。