晶闸管结构和工作原理

K
G
晶闸管是PNPN四层半导体结构。 具有J1、J2、J3三个PN结。 可用三个二极管或两个三极管等效。
J2
N2
K
晶闸管的等效电路(二极管等效电路) A J1
J2
G J3
K
晶闸管的等效电路(三极管等效电路) A
P1 J1
N1
J2 G P2 J3 N2
K
晶闸管的等效电路(三极管等效电路) A A P1 J1 N1 N1 G P2 N2 J2 P2 J3 G P1N1P2
晶闸管具有可控性。 晶闸管具有单向导电性。
晶闸管一旦导通，门极将失去控制作用。
导通后流过晶闸管的电流由主电路电源和负载来决定。
例题
如图，阳极电流为交流电压，门极在t1瞬间合上开关Q， t4时刻开关Q断开，求电阻上的电压波形ud。
Ia
Q Eg Ug Rd Ua U2
Ud
U2
Ia Q Ug Rd Ud Ua U2
实验 顺序 1 实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua 门极电压 Ua
实验后灯 的情况
结论
正向
反向
亮
2
正向
零
亮
已导通的晶闸管在正向阳极电压作用 下，门极失去控制作用。
3
正向
正向
亮
晶闸管导通后的关断实验（原来灯亮）
实验 顺序 实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua 门极电压 Ua
实验后灯 的情况
结论
正向
1
（逐渐 减小到 接近于 零）
t Ug
Eg
Ud
t1
t2
t3
t4
t
t
总
结
1、晶闸管有哪些应用？
2、晶闸管的结构和等效电路？
3、晶闸管的导通关断条件？
作 业：
P31
1-1
1-2
使晶闸管导通的过程称为触发。
维持电流IH：维持晶闸管导通所需的最小阳极电流。 正向阻断：晶闸管加正向电压未超过其额定电压，门极未加电压的情
况下，晶闸管关断。
硬开通：给晶闸管加足够的正向阳极电压，即使晶闸管未加门极电压 也会导通的现象叫硬开通。
反向阻断：当晶闸管加反向阳极电压时，晶闸管不会导通。
有关晶闸管的几个特性
结论
反向
反向
暗
2
反向
零
暗
晶闸管在反向阳极电压作用下，不论 门极为何种电压，它都处于关断状态。
3
反向
正向
暗
晶闸管的导通实验二
实验 顺序 1 实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua 门极电压 Ua
实验后灯 的情况
结论
正向
反向
暗
2
正向
零
暗
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晶闸管同时在正向阳极电压与正向门 极电压作用下才能导通。
3
正向
正向
亮
晶闸管导通后的实验（原来灯亮）
任意
暗
晶闸管在导通状态时，当Ea减小到接 近于零时，晶闸管关断。
晶闸管的导通关断条件
导通条件：
除阳极加正向电压，必须同时在门极与阴极之间加 一定的门极电压，有足够的门极电流。
关断条件：
阳极电流小于维持电流IH
晶闸管的触发原理
A P1N1P2
G N1P2N2
K
有关晶闸管的几个名词
触发：当晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当的正向门极电压，
晶闸管的结构
晶闸管的外形
小电流塑封式 大电流平板式
小电流螺旋式
大电流螺旋式
图形符号
晶闸管的外形
KP螺旋式
晶闸管的外形
平板式
晶闸管的散热片
自冷式
风冷式
水冷式
晶闸管的散热片
水冷式
自冷式
风冷式
晶闸管的结构
A
P1
N1
P2
N2
N2
K
G
A
晶闸管的结构 A
N2
P1 N1 P2 N2
P1 N1 G P2 J3 J1
N1P2N2
K
K
晶闸管的表示符号 G G A
G
K
A K
A A
晶闸管的导通关断条件
Ia:阳极电流 Ig:门极电流 Ua:阳极电压 Ug:门极电压 实验电路图
晶闸管的导通关断条件
实 验 电 路 图
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晶闸管的导通实验一
实验 顺序 1 实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua 门极电压 Ua
实验后灯 的情况