二极管与晶闸管
二极管、晶闸管等型号命名
详细参数请查询我公司网站： 品牌：TH型号：ZP5A/400V•材料：硅引用常用整流二极管型号大全极管型号:4148安装方式:贴片功率特性:大功率二极管型号:SA5.0A/CA-SA170A/CA安装方式:直插二极管型号:IN4007/IN4001安装方式:直插功率特性:小功率频率特性:低频二极管型号:70HF80安装方式:螺丝型功率特性:大功率频率特性:高频二极管型号:MRA4003T3G安装方式:贴片二极管型号:1SS355安装方式:贴片功率特性:大功率二极管型号6A10安装方式:直插功率特性:大功率;型号:2DHG型安装方式:直插功率特性:大功率二极管型号B5G090L安装方式:直插功率特性:小功率频率特性:超高频型号最高反向峰值电压(v) 平均整流电流(a) 最大峰值浪涌电流(a 最大反向漏电流(Ua) 正向压降(V) 外型IN4001 50 1.0 30 5.0 1.0 DO--41IN4002 100 1.0 30 5.0 1.0 DO--41IN4003 300 110 30 5.0 1.0 DO--41IN4004 400 1.0 30 5.0 1.0 DO--41IN4005 600 1.0 30 5.0 1.0 DO--41IN4006 800 1.0 30 5.0 1.0 DO--41IN4007 1000 1.0 30 5.0 1.0 DO--41IN5391 50 1.5 50 5.0 1.5 DO--15IN5392 100 1.5 50 5.0 1.5 DO--15IN5393 200 1.5 50 5.0 1.5 DO--15IN5394 300 1.5 50 5.0 1.5 DO--15IN5395 400 1.5 50 5.0 1.5 DO--15IN5396 500 1.5 50 5.0 1.5 DO--15IN5397 600 1.5 50 5.0 1.5 DO--15IN5398 800 1.5 50 5.0 1.5 DO--15IN5399 1000 1.5 50 5.0 1.5 DO--15RL151 50 1.5 60 5.0 1.5 DO--15RL152 100 1.5 60 5.0 1.5 DO--15RL153 200 1.5 60 5.0 1.5 DO--15RL154 400 1.5 60 5.0 1.5 DO--15RL155 600 1.5 60 5.0 1.5 DO--15RL156 800 1.5 60 5.0 1.5 DO--15RL157 1000 1.5 60 5.0 1.5 DO--15普通整流二极管参数(二)型号最高反向峰值电压(v) 平均整流电流(a) 最大峰值浪涌电流(a 最大反向漏电流(Ua) 正向压降(V) 外型RL201 50 2 70 5 1 DO--15RL202 100 2 70 5 1 DO--15 RL203 200 2 70 5 1 DO--15 RL204 400 2 70 5 1 DO--15 RL205 600 2 70 5 1 DO--15 RL206 800 2 70 5 1 DO--15 RL207 1000 2 70 5 1 DO--15 2a01 50 2 70 5 1.1 DO--15 2a02 100 2 70 5 1.1 DO--15 2a03 200 2 70 5 1.1 DO--15 2a04 400 2 70 5 1.1 DO--15 2a05 600 2 70 5 1.1 DO--15 2a06 800 2 70 5 1.1 DO--15 2a07 1000 2 70 5 1.1 DO--15 RY251 200 3 150 5 3 DO--27 RY252 400 3 150 5 3 DO--27 RY253 600 3 150 5 3 DO--27 RY254 800 3 150 5 3 DO--27 RY255 1300 3 150 5 3 DO--27 普通整流二极管参数(三)IN5401 50 3 200 5 1 DO--27 IN5402 100 3 200 5 1 DO--27 IN5403 150 3 200 5 1 DO--27 IN5404 200 3 200 5 1 DO--27 IN5405 400 3 200 5 1 DO--27 IN5406 600 3 200 5 1 DO--27 IN5407 800 3 200 5 1 DO--27 IN5408 1000 3 200 5 1 DO--27 6a05 50 6 400 10 0.95 R--6 6a1 100 6 400 10 0.95 R--6 6a2 200 6 400 10 0.95 R--66a4 400 6 400 10 0.95 R--6 6a6 600 6 400 10 0.95 R--6 6a8 800 6 400 10 0.95 R--6 6a10 1000 6 400 10 0.95 R--6 P600a 50 6 400 10 0.95 R--6 P600B 100 6 400 10 0.95 R--6 P600D 200 6 400 10 0.95 R--6 P600G 400 6 400 10 0.95 R--6 P600J 600 6 400 10 0.95 R--6 P600K 800 6 400 10 0.95 R--6 P600M 1000 6 400 10 0.95 R--6ZP型普通整流管（平板型）适用范围：适用于机车电传，电解，充电，电机励磁，电机调速领域的变流装置。
晶闸管二极管主要参数及其含义
晶闸管二极管主要参数及其含义IEC标准中用来表征晶闸管二极管性能特点的参数有数十项但用户经常用到的有十项左右本文就晶闸管二极管的主要参数做一简单介绍1、正向平均电流IF(AV)(整流管)通态平均电流IT(AV)(晶闸管)是指在规定的散热器温度THS 或管壳温度 TC时,允许流过器件的最大正弦半波电流平均值此时器件的结温已达到其最高允许温度Tjm仪元公司产品手册中均给出了相应通态电流对应的散热器温度THS 或管壳温度 TC值用户使用中应根据实际通态电流和散热条件来选择合适型号的器件2、正向方均根电流IFRMS(整流管)通态方均根电流ITRMS(晶闸管)是指在规定的散热器温度THS 或管壳温度 TC时,允许流过器件的最大有效电流值用户在使用中须保证在任何条件下流过器件的电流有效值不超过对应壳温下的方均根电流值3、浪涌电流IFSM (整流管)ITSM(晶闸管)表示工作在异常情况下器件能承受的瞬时最大过载电流值用10ms底宽正弦半波峰值表示仪元公司在产品手册中给出的浪涌电流值是在器件处于最高允许结温下施加80% VRRM条件下的测试值器件在寿命期内能承受浪涌电流的次数是有限的用户在使用中应尽量避免出现过载现象4、断态不重复峰值电压VDSM反向不重复峰值电压VRSM指晶闸管或整流二极管处于阻断状态时能承受的最大转折电压一般用单脉冲测试防止器件损坏用户在测试或使用中应禁止给器件施加该电压值以免损坏器件5、断态重复峰值电压VDRM反向重复峰值电压VRRM是指器件处于阻断状态时断态和反向所能承受的最大重复峰值电压一般取器件不重复电压的90%标注高压器件取不重复电压减100V标注用户在使用中须保证在任何情况下均不应让器件承受的实际电压超过其断态和反向重复峰值电压6、断态重复峰值漏电流IDRM反向重复峰值漏电流IRRM为晶闸管在阻断状态下承受断态重复峰值电压VDRM 和反向重复峰值电压VRRM时流过元件的正反向峰值漏电流该参数在器件允许工作的最高结温Tjm下测出7、通态峰值电压VTM(晶闸管)正向峰值电压VFM(整流管)指器件通过规定正向峰值电流IFM (整流管)或通态峰值电流ITM(晶闸管)时的峰值电压也称峰值压降该参数直接反映了器件的通态损耗特性影响着器件的通态电流额定能力点图进入相册点图进入相册点图进入相册点图进入相册点图进入相册。
第1章--电力晶体管和晶闸管
一般为几十到几百毫安，与结温有关，结温越高， 则IH越小
3) 擎住电流 IL：晶闸管刚从断态转入通态并移除触发 信号后， 能维持导通所需的最小电流。 对同一晶闸管来说，通常IL约为IH的2~4倍。
IG2 > IG1 > IG =0
UBO UA
雪崩 击穿
图1-5 晶闸管的伏安特性 IG2>IG1>IG
16
IA
四、晶闸管的阳极伏安特性
正向 导通
1) 正向特性
URSM URRM -UA
IH
IG2
IG1 IG=0
O
UDRM Ubo +UA
IG=0时，器件两端施加正向电压，正向阻
断状态，只有很小的正向漏电流流过，正向
J1 J2 J3
K
a)
b)
图1-2 晶闸管的外形、结构和电气图形符号
a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
K G
A c)
11
晶闸管的管耗和散热：
管耗＝流过器件的电流×器件两端的电压
管耗将产生热量，使管芯温度升高。如果超 过允许值，将损坏器件，所以必须进行散热 和冷却。
冷却方式：自然冷却（散热片）、风冷（风 扇）、水冷
雪崩 击穿
UDSM
电电压流超急过剧临增界大极，限器即件开正通向。转折电压Ubo，则漏
-IA
图1-5 晶闸管的伏安特性
随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降
IG2>IG1>IG
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。
晶闸管的工作原理与应用
晶闸管的工作原理与应用晶闸管，又称为可控硅器件，是一种半导体器件，通过控制电流的输入使其在导通和关断之间切换，从而实现电能的控制和调节。
下面将详细介绍晶闸管的工作原理和应用。
晶闸管是由PNP型晶体管和PNP型二极管组成的四层结构。
它具有三个电极，分别是阳极（A端）、阴极（K端）和控制极（G端）。
晶闸管的工作原理可概括为以下五个阶段：1.断电状态：当外电源施加在晶闸管的阳极和阴极之间时，控制极无电压，晶闸管处于关断状态。
2.触发状态：当控制极施加一个正向电压时，晶闸管开始被触发，进入导通状态。
在此状态下，晶闸管的阳极和阴极之间的电流（也称为主电流）开始流动。
3.工作状态：一旦晶闸管被触发，晶闸管将持续一直到主电流下降到零。
即使控制极上施加的电压被移除或降低，晶闸管仍然保持导通。
4.关断状态：当主电流下降到零时，晶闸管将自动关断。
在此状态下，晶闸管的阻断电压（也称为封闭电压）为控制极和阳极之间的电压。
5.关断恢复状态：一旦晶闸管被关断，即使在问题电压下晶闸管的条件保持一段时间，它仍然不会被重新触发。
要重新触发晶闸管，需要重新施加电压来打开控制极。
晶闸管的应用：晶闸管具有较高的电流和电压承受能力，以及快速的开关速度，因此在各种电子和电力电路中得到广泛应用。
以下是晶闸管的主要应用领域：1.调光控制：晶闸管可以通过调整导通角来实现灯的亮度调节，用于家庭照明、道路照明等领域。
2.功率控制：晶闸管可以用于电力系统中的负载控制，如电动机调速、电阻炉加热控制等。
3.电源开关：晶闸管可以用于交流电源的整流和开关过程，实现直流电源的输出。
4.频率变换：晶闸管可以用于交流调制，实现交流电的频率变换。
5.电压调节：晶闸管可以作为稳压器，控制输出电压来保护负载设备。
6.电力因数校正：晶闸管可以用于改善电力系统的功率因数，提高系统效率。
7.电流开关：晶闸管可以用于过电流保护，当电流超过预设值时，晶闸管将自动关断以保护电路和设备。
第9章--电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介
目录目录.............................................................................................................................................................................. 第9章电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介 . 09.1 电力二极管的应用简介 09.1.1 电力二极管的种类 09.1.2 各种常用的电力二极管结构、特点和用途 09.1.3 电力二极管的主要参数 09.1.4 电力二极管的选型原则 (1)9.2 电力晶体管的应用简介 (2)9.2.1 电力晶体管的主要参数 (2)9.2.2 电力晶体管的选型原则 (2)9.3 晶闸管的应用简介 (3)9.3.1 晶闸管的种类 (3)9.3.2 各种常用的晶体管结构、特点和用途 (3)9.3.3 晶闸管的主要参数 (4)9.3.4 晶闸管的选型原则 (5)9.4 总结 (6)第9章电力二极管、电力晶体管和晶闸管的应用简介9.1 电力二极管的应用简介电力二极管（Power Diode）在20世纪50年代初期就获得应用，当时也被称为半导体整流器；它的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管相同，都以半导体PN结为基础，实现正向导通、反向截止的功能。
电力二极管是不可控器件，其导通和关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。
电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的。
9.1.1 电力二极管的种类电力二极管主要有普通二极管、快速恢复二极管和肖特基二极管。
9.1.2 各种常用的电力二极管结构、特点和用途名称结构特点、用途实例图片整流二极管多用于开关频率不高（1kHz以下）的整流电路中。
其反向恢复时间较长，一般在5s以上，其正向电流定额和反向电压定额可以达到很高。
常见功率器件介绍
常见功率器件介绍功率器件是电力电子领域中重要的一种电子器件，用于变换、传递和控制电能。
常见的功率器件包括大功率二极管、晶闸管、可控硅、IGBT和MOSFET等。
本文将对这些常见的功率器件进行介绍。
1.大功率二极管：大功率二极管是一种常见的功率器件，具有较低的导通压降和较高的瞬态响应速度。
常见的大功率二极管如Schottky二极管，它具有快速导通、快速关断，适合于高频和高效率的电力转换系统。
大功率二极管常用于电流整流和反向保护等电源应用中。
2. 晶闸管（Thyristor）：晶闸管是一种可控硅器件，具有双向导通特性。
晶闸管的导通状态由门极信号控制，一旦导通后，其二极管部分将保持导通状态，直到控制信号消失或电流下降至谷值。
晶闸管适用于高压、高电流的交流电源控制和整流应用，如交流调光、电动机控制和功率变换等。
3.可控硅（SCR）：可控硅是一种具有双向导通特性的功率器件，可通过外部电压触发，从而控制其导通和关断状态。
可控硅的导通需要一个触发脉冲，一旦导通，只能通过降低电流或断开电源来关断。
可控硅广泛应用于高压电源、充电器、交直流变换器和电动机驱动器等系统中。
4. IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）：IGBT是一种功率MOSFET和双极型晶体管的混合器件，结合了二者的优点。
IGBT具有低导通压降和高开关速度的特点，在高频和高效率的应用中广泛使用。
IGBT适用于电力电子中的交流调变器、逆变器和电动机驱动器等应用。
5. MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）：MOSFET是一种具有储存性的功率晶体管，可以在接通状态下进行电流放大，适用于低功率和中功率应用。
MOSFET具有低导通压降、高开关速度和可控性强的优点。
在电源管理、电动机控制和逆变器等应用中，MOSFET是一种常见的功率器件。
总结起来，大功率二极管、晶闸管、可控硅、IGBT和MOSFET是常见的功率器件。
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。
二极管、三极管、晶闸管简介
5、 二极管作用： 整流：将交流电信号转换成直流电信号。 检波：用于高频信号的调解（信号转换）。 发光：用于装饰或各种信号指示。 变容：用于各种自动调谐电路。 光电：用于光的测量；当制成大面积的光电二极管，可当做一种能源，称为光电池。
整流（利用单向导电性）
把交流电变为直流电，称为整流。一个简单的二极管半波整流电路如图(a)所示。若二极管为理想二极管，当输入一 正弦波时，由图可知：正半周时，二极管导通(相当开关闭合)，vo=vi；负半周时，二极管截止(相当开关打开)， vo =0。其输入、输出波形见图(b)。整流电路是直流电源的一个组成部分。
vi
＋
D
＋
0
t
vi
RL
vo
vo
－
－
0
t
(a)
(b)
稳压
稳压二极管的特点就是反向通电尚未击穿前，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接 入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压 将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示
1、正常二极管
二极管、三极管、晶闸管简介
晶体二极管(Diode)
1、二极管的构成 核心是PN结， P性材料和N性材料结合， 有2个出线 端，即二极管有正、负两个极
应用电路
整
稳
流
压
正极
positive
PN
负极
negative
限
幅
(a)
正极
负极
(b)
2、二极管的电路符号： D VD 3、 基本特性：单向导电性
4、分类： 根据材质分为：1）硅二极管（导通电压：0.5~0.7V） 2) 锗二极管(导通电压：0.2~0.3V) 根据用途分：整流二极管、检波二极管、稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等
双向触发二极管
双向触发二极管触发双向晶闸管电路介绍
双向触发二极管触发双向晶闸管电路，是一个典型而常用的触发电路，如下图所示，该图为一交流调压电路。
其中：VD为双向触发二极管，VS为双向晶闸管。
RL可用一个灯泡代替。
在一般情况下，双向触发二极管处于高阻截止状态，只有当外加电压（不论正、反向）加到双向触发二极管上，且外加电压高于双向触发二极管的击穿电压时，双向触发二极管就击穿导通。
一般的双向触发二极管的击穿电压为几十伏。
双向触发二极管触发电路，当电路接通交流电压（市电）后，交流电便通RL、RP、R2向电容C充电，只要电容C上的充电电压高于双向触发二极管的击穿电压时，电容C便通过限流电阻R1、双向触发二极管VD向双向晶闸管VS的控制极放电，触发双向晶闸管VS导通。
通过改变电位器RP的阻值可改变向电容C的充电速度，也就改变了双向晶闸管VS的导通角。
由于双向触发二极管在正、反向电压均能工作，所以双向触发二极管触发电路在交流电的正、负半周内都能工作。
双向触发二极管触发电路省去了桥式整流电路，使电路变得简单、可靠。
二极管,晶体管,晶闸管的符号
一、引言二极管、晶体管、晶闸管作为电子元件，在现代电子科技中具有重要的作用。
它们的符号不仅仅是标识其外形，更是代表着其内部结构和工作原理。
本文将深入探讨二极管、晶体管、晶闸管的符号，帮助读者更全面地理解这些电子元件的特点和应用。
二、二极管的符号二极管是一种只能导通一个方向的半导体器件，常用于电子电路中的整流、变频和限幅等功能。
在电子元件的图纸或电路图中，二极管的符号通常由一个三角形和一条水平线组成。
其中，三角形一端的角表示二极管的P端，即阳极；另一端的水平线表示二极管的N端，即阴极。
这个符号简单直观，清晰地表示了二极管的工作原理。
三、晶体管的符号晶体管是一种放大信号的半导体器件，其符号通常由一组相互连接的箭头组成。
箭头的方向表示了晶体管中电流的流向，以及控制端与电流流向之间的关系。
晶体管分为NPN型和PNP型两种，对应的符号也有所不同。
NPN型晶体管的符号中，两个朝向晶体管内部的箭头表示了从基极到发射极的电流流向；而PNP型晶体管的符号中，两个背向晶体管内部的箭头表示了从发射极到基极的电流流向。
这种符号设计能够直观地反映晶体管的输电性质和工作原理。
四、晶闸管的符号晶闸管是一种可控硅器件，具有开关功能和放大功能，被广泛应用于电力电子等领域。
其符号通常由一个由两个箭头组成的三角形和一个控制极组成。
三角形的两个箭头表示了晶闸管中的PN结，控制极则表示了晶闸管的触发电路。
晶闸管的符号设计简单明了，能够清晰地表示其内部结构和工作原理。
五、总结通过深入探讨二极管、晶体管、晶闸管的符号，我们可以更全面地理解这些电子元件的特点和应用。
二极管的符号由三角形和水平线组成，简洁直观；晶体管的符号由一组箭头表示，能够清晰地反映其输电性质和工作原理；晶闸管的符号由三角形和控制极组成，简单明了。
这些符号设计不仅帮助工程师们更方便地理解电路图，也为电子元件的应用提供了便利。
六、个人观点和理解在我看来，电子元件的符号设计是非常重要的，它直接影响着工程师们对电路图的理解和设计。
电力电子技术(随堂练习)
电力电子技术随堂练习第一章电力二极管和晶闸管一、单选题1．晶闸管内部有（）PN结A．一个B．二个C．三个D．四个【答案：C】2. 晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C ）A．分流B．降压C．过电压保护D．过电流保护【答案：C】3. 普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（）来表示的A．有效值 B．最大值 C．平均值 D．瞬时值【答案：C】4. 晶闸管在电路中的门极正向偏压（）愈好A．愈大 B．愈小 C．不变 D．0 【答案：B】二、判断题1．晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。
（）【答案：×】2．给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。
（）【答案：×】3. 两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜任电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。
（）【答案：√】4. 触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。
（）【答案：×】5. 普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。
（）【答案：×】6. 只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。
（）【答案：×】7. 只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。
（）【答案：×】第二章单相可控整流电路一、单选题1．单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差（）度A．180° B．60° C．360° D．120°【答案：A】2. 单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( ) A．90°B．120°C．150°D．180°【答案：D】3. 晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会（）。
A．不变， B．增大， C．减小。
【答案：B】4. 单相半波可控整流电路输出直流电压的最大平均值等于整流前交流电压的（）倍。
A．1， B．0.5， C．0.45， D．0.9.【答案：C 】5. 单相桥式全控整流电路输出直流电压的最大平均值等于整流前交流电压的（）倍。
模电基础：二极管三极管与晶闸管场效应管
编号：__________模电基础：二极管三极管与晶闸管场效应管（最新版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日二极管以硅（或锗）作为基板，将掺杂了磷和砷的Negative 型半导体（电子不足，空穴较多）和掺杂了硼和镓的Positive 型半导体（电子多余）结合在一起，就称为二极管（PN 结）。
二极管具有单向导电性（单向导通），因此具备整流作用，即让电流只朝一个方向运动。
三极管三极管也称为双极性晶体管，全称叫做双极性结型晶体管，缩写为BJT，因为种具有三个终端，所以俗称为三极管。
将P 型、N 型半导体做成三明治状从而形成NPN 结与PNP 结，中间的那层称为基级Base，两侧的称为发射级Emitter或集电极Collector，即三极管，也称为双极性结型晶体管。
三极管具有如下3 种工作状态：1、截止状态：当发射极电压小于PN 结导通电压，基极电流为零，集电极和发射极的电流都为零，此时三极管失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态。
2、放大状态：当发射极电压大于PN 结导通电压，并处于某一恰当值时，三极管发射结正向偏置，集电结反向偏置，此时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用（放大倍数β=ΔIc/ΔIb）。
3、饱和导通：当发射极电压大于PN 结导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某个确定值的附近不再变化，此时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间电压很小，相当于开关的导通状态。
晶闸管晶闸管是晶体闸流管的简称，又被称为可控硅整流器，泛指具有四层及以上交错PN 层的半导体元件，具体可分为单向晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管等种类。
晶闸管及其触发电路简介
C3
12
13
14 15
R1 2
16
(1~ 6脚为6路单脉冲输入)
16
1
15
2
14
3
4
5
6
7
8
13
12
KJ0 4 1
11
10
9
(1 5 ~1 0脚为6路双脉冲输出)
至VT1 至VT2 至VT3 至VT4 至VT5 至VT6
电力电子技术 第5章
晶闸管的触发电路
交流开关及其应用电路
常规的电磁式开关在断开负载时往往有电弧产生， 触头易烧损、开断时间长；在运行过程中会产生噪音 污染环境等等。由电力电子器件组成的交、直流开关 具有无触头、开关速度快、使用寿命长等优点，因而 获得广泛的应用。
A
P1
N1
G
P2
N2
K
A
IA α1
P1N1P2
IC1
IC2
G
α2
N1P2N2
IK
K
A
G K
电力电子技术 第5章 晶闸管的触发电路
门极关断（GTO）晶闸管
2. 导通关断条件
A
G K
A
R
IA
P1N1P2
IG
α1
IC1
IC2
EA
G N1P2N2 α2
EG
IK
K
导通过程等效电路
导 通 与晶闸管相同，AK正偏，GK正偏。
电力电子技术 第5章 晶闸管的触发电路
第一节 单结晶体管触发电路
b2
e
VD Rb2 A
UD Rb1
UA
Rb2U bb Rb1 Rb2
Ubb
电力电子题库(第一章~第四章)
《电力电子技术》机械工业出版社命题人马宏松第一章功率二极管和晶闸管知识点：●功率二极管的符号，特性，参数●晶闸管的符号、特性、参数、工作原理●双向晶闸管的符号、特性、参数、工作原理●可关断晶闸管的符号、特性、参数、工作原理一、填空题1、自从_1956__ __ 年美国研制出第一只晶闸管。
2、晶闸管具有体积小、重量轻、损耗小、控制特性好等特点。
3、晶闸管的三个极分别为阳极、阴极、门极。
4、晶闸管导通的条件：在晶闸管的阳极和阴极间加正向电压，同时在它的阴极和门极间也加正向电压，两者缺一不可。
5、晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用。
6、晶闸管的关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
7、双向晶闸管的四种触发方式：I+ 触发方式 I-触发方式Ⅲ+触发方式Ⅲ-触发方式。
8、GTO的开通时间由延迟时间和上升时间组成。
9、GTO的关断时间由存储时间、下降时间、和尾部时间。
10、功率二极管的导通条件：加正向电压导通，加反向电压截止。
11、对同一晶闸管，维持电流I H 与擎住电流I L在数值大小上有I L___>_____I H。
12、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为，U DSM__<______U BO13、普通晶闸管内部有两个PN结,，外部有三个电极，分别是阳极A极阴极K 极和门极G极。
14、晶闸管在其阳极与阴极之间加上正向电压的同时，门极上加上触发电压，晶闸管就导通。
15、、晶闸管的工作状态有正向阻断状态，正向导通状态和反向阻断状态。
16、某半导体器件的型号为KP50—7的，其中KP表示该器件的名称为普通晶闸管，50表示额定电流50A，7表示额定电压700V。
17、只有当阳极电流小于维持电流电流时，晶闸管才会由导通转为截止。
18、当增大晶闸管可控整流的控制角α，负载上得到的直流电压平均值会减小。
二、判断题1、第一只晶闸管是1960年诞生的。
（错）2、1957年至1980年称为现代电力电子技术阶段。
晶闸管、二极管主要参数及其含义
通态峰值电流ITM等于器件ITAV；
通态电流下降率di/dt=-20A/μs；
6．断态重复峰值（漏）电流IDRM
反向重复峰值（漏）电流IRRM
为晶闸管在阻断状态下，承受断态重复峰值电压VDRM和反向重复峰值电压VRRM时，流过元件的正反向峰值漏电流。该参数在器件允许工作的最高结温Tjm下测出。
7．通态峰值电压VTM(晶闸管)
正向峰值电压VFM(整流管)
指器件通过规定正向峰值电流IFM(整流管)或通态峰值电流ITM(晶闸管)时的峰值电压，也称峰值压降。该参数直接反映了器件的通态损耗特性，影响着器件的通态电流额定能力。
12．结壳热阻Rjc
指器件在规定条件下，器件由结至壳流过单位功耗所产生的温升。结壳热阻反映了器件的散热能力，该参数也直接影响着器件的通态额定性能。一般制造商产品手册中对平板式器件给出了双面冷却下的稳态热阻值，对半导体功率模块，给出了单面散热时的热阻值。用户须注意，平板式器件的结壳热阻直接受安装条件的影响，只有按手册中推荐的安装力安装，才能保证器件的结壳热阻值满足要求。
1．正向平均电流IF(AV)(整流管)
通态平均电流IT(AV)(晶闸管)
是指在规定的散热器温度THS或管壳温度TC时,允许流过器件的最大正弦半波电流平均值。此时，器件的结温已达到其最高允许温度Tjm。用户使用中应根据实际通态电流和散热条件来选择合适型号的器件。
2．正向方均根电流IF（RMS）(整流管)
4．断态不重复峰值电压VDSM
直流电路中的电力电子元件
直流电路中的电力电子元件直流电路是电流方向保持稳定的电路，其中使用的电力电子元件起着重要的作用。
电力电子元件是在电力电子技术的基础上发展起来的，具有稳定性好、高效率、节能等特点。
本文将介绍直流电路中常见的电力电子元件，包括二极管、晶闸管和MOSFET三个方面。
一、二极管二极管是一种简单且常用的电力电子元件，在直流电路中扮演着整流和稳压的重要角色。
1. 半导体材料二极管的核心是半导体材料。
半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的物质，如硅和锗等。
它们能够在一定条件下导电，也可以被控制地变成绝缘体。
2. 工作原理二极管由P型半导体和N型半导体组成。
当接入电路时，P型半导体的空穴和N型半导体的电子互相扩散，形成一个p-n结。
当正向偏置（即正极连接在P区，负极连接在N区）时，电流可以顺利通过二极管，实现电路的导通。
而当反向偏置（即正极连接在N区，负极连接在P区）时，由于p-n结的形成，电流无法通过二极管，实现电路的截流。
3. 应用二极管广泛应用于直流电源的整流电路中。
它将交流电转换为直流电，确保电子设备正常工作。
另外，在稳压电路中，二极管也起到了重要的作用，可以实现对电压的稳定控制。
二、晶闸管晶闸管是一种控制型的电力电子元件，主要用于直流电路的开关控制和功率调节。
1. 结构和工作原理晶闸管由P区、N区和控制端组成。
正向偏置时，P区的空穴和N区的电子扩散，形成p-n结。
在无控制信号下，晶闸管处于关断状态。
然而，当控制端施加一个正脉冲信号时，晶闸管突然变为导通状态。
此时，只有当正向电流大于一定值时，晶闸管才能始终保持导通状态。
而当电流降至零时，晶闸管会自动断开。
2. 功能晶闸管可以实现高速开关控制，可以用作直流电机的调速装置、可靠地实现电源开关，并有效地保护电路免受过电流和过压的损害。
三、MOSFETMOSFET是一种现代化的电力电子元件，具有高效率、低电阻和高速开关等特点，广泛应用于直流电路中。
1. 结构MOSFET由金属-氧化物-半导体结构组成，主要有N沟道MOSFET和P沟道MOSFET两种类型。
晶闸管的构造和工作原理
晶闸管的构造和工作原理晶闸管（Thyristor）是一种功率电子器件，由晶体管和二极管组成。
它具有三个引脚，分别是控制极（Gate），阳极（Anode）和阴极（Cathode）。
晶闸管常用于高电流、高电压和高功率的控制电路中。
本文将详细介绍晶闸管的构造和工作原理。
1.构造：晶闸管的基本结构是由PNPN四层结构的晶体管与二极管串联而成。
这四层结构分别是P型材料、N型材料、P型材料和N型材料。
这个结构可以用一个“门”、“阳”和一个“阴”桥线来形象地表示。
2.工作原理：（1）正向偏压放电：当正向电压施加在晶闸管上时，由于正偏压的存在，P1-N1结和P3-N2结都形成了电反向势垒。
只有阳极（A）与阴极（K）之间的N2芯片的电势压降可以克服势垒电位，晶闸管处于开路状态。
（2）开关行为：当一个触发脉冲施加到控制极（G）时，晶闸管的NPNP四层结的N1区电流被注入，从而降低了N1-P2结区的耐压。
晶闸管的二极管为N1结和P2结，开关电压达到断开电压时，晶闸管会开始导电。
（3）负向偏压阻断：当负偏电压施加在晶闸管上时，P3-N2结和P1-N1结都会产生电反向势垒。
这些势垒会使结区的电压无法降低到低电压状态的门极Vg，从而保持了晶闸管的封闭状态。
（4）关断行为：为了在晶闸管中实现关断行为，需要通过应用一个消除或减小持续导电的电流的方法来降低控制脉冲的电流。
一种常用的方式是直接短路晶闸管间的阳极电流。
晶闸管是一个双向导电的器件，一个触发脉冲可以打开它，而只有当阴极和阳极之间的电压掉落为零时，它才能关闭。
这使得晶闸管适用于许多应用，如照明调光、变频器、交流传动和交流电压控制等。
晶闸管有很多特点，包括电流放大、高开关速度、可靠性、耐压性好、反向电压稳定性等。
因此，晶闸管在现代电力电子器件中广泛应用。
总的来说，晶闸管是一种特殊的PNPN结构器件，具有双向导电性能。
控制极通过触发脉冲可以打开晶闸管，同时只有当阴极和阳极之间的电压为零时，晶闸管才会关闭。
单相全桥整流电路原理
单相全桥整流电路原理
单相全桥整流电路是一种常用的电力电子器件，用于将交流电转换为直流电。
它由四个晶闸管和四个二极管组成，形成一个桥形电路。
其原理如下：
晶闸管具有一种特殊的结构，可以被用作电子开关。
当正向偏置晶闸管时，它会导通电流，而反向偏置时则不会导通。
二极管则只允许电流单向通过。
在单相全桥整流电路中，交流电源的两个输出端分别与桥形电路的两个对角线连接。
当交流电源处于正半周时，其中一个二极管和一个晶闸管导通，使得电流流过这两个元件。
这样，交流电就通过晶闸管和二极管转换为直流电。
当交流电源处于负半周时，另外一个二极管和晶闸管导通，电流流过这两个元件，同样将交流电转换为直流电。
通过这种方式，交流电源的正半周期和负半周期都被转换为直流电。
为了保证交流电源的输出电流是符合要求的直流电流，需要进行滤波处理。
一种常用的滤波方式是在电路中添加一个电容器，使得通过电容器的电流变得更加平滑。
通过控制晶闸管的导通和关断，可以控制电荷流向电容器的方式，从而改变输出电压的大小。
这样，单相全桥整流电路就可以实现对输出电压的调节。
综上所述，单相全桥整流电路利用晶闸管和二极管的导通和关
断特性，将交流电源转换为符合要求的直流电。
通过适当控制晶闸管的导通，可以实现对输出电压的调节。
串联二极管式晶闸管逆变电路
串联二极管式晶闸管逆变电路晶闸管逆变电路是一种将直流电转换为交流电的电路，广泛应用于工业控制、电力变频、电动机调速等领域。
而串联二极管式晶闸管逆变电路是一种常见的晶闸管逆变电路拓扑结构，本文将对其原理和特点进行详细介绍。
一、串联二极管式晶闸管逆变电路的原理串联二极管式晶闸管逆变电路由晶闸管、二极管和负载组成。
晶闸管是一种具有控制性的电子开关器件，能够实现对电流的精确控制。
而二极管则起到了保护晶闸管的作用，防止其反向击穿。
负载则是电路的输出部分，可以是电动机、灯泡等。
在串联二极管式晶闸管逆变电路中，晶闸管和二极管以串联的方式连接，形成一个闭合的回路。
当外部施加正向电压时，晶闸管处于导通状态，电流可以通过晶闸管和负载，实现直流到交流的转换。
而当外部施加反向电压时，晶闸管会自动断开，二极管则开始导通，防止电流反向流入晶闸管，保护其不被击穿。
二、串联二极管式晶闸管逆变电路的特点1. 简单可靠：串联二极管式晶闸管逆变电路的结构简单，元件较少，故而可靠性较高。
2. 输出电压稳定：晶闸管作为开关器件，其控制性能良好，能够实现对输出电压的精确控制，保证输出电压的稳定性。
3. 适用范围广：串联二极管式晶闸管逆变电路能够适应不同功率和电压等级的负载，具有较大的适应性。
4. 转换效率高：晶闸管作为开关器件，其导通和截止状态切换速度快，转换效率高。
5. 可实现双向电流：串联二极管式晶闸管逆变电路的输出电流可以实现正反向流动，可适应不同工作条件的需求。
三、串联二极管式晶闸管逆变电路的应用串联二极管式晶闸管逆变电路广泛应用于工业控制领域。
其主要应用包括：电力变频调速系统、电动机调速系统、无级调速系统、电压调节系统等。
在这些应用中，晶闸管逆变电路能够将直流电源转换为交流电源，满足电机的不同转速要求，实现精确控制。
串联二极管式晶闸管逆变电路还可用于电力电子调光系统、电力电子补偿系统、电力电子制冷系统等领域。
在这些应用中，晶闸管逆变电路能够实现对电能的精确调节和控制，提高系统的效率和稳定性。
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之改变。
变容二极管应用电路
汽车光电式点火信号发生器
汽车光电式点火信号发生器示意图
扩散运动
－ － － － － － － － － － － － － － － － － －
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
－ － － － － －
P型区
空间 电荷 区
N型区
1） PN结加正向电压时的导电情况
外加的正向电压有一 部分降落在PN结区 ，方向与PN结内电 场方向相反，削弱了 内电场。于是,内电场 对多子扩散运动的阻 碍减弱，扩散电流加 大。扩散电流远大于 漂移电流，可忽略漂 移电流的影响，PN 结呈现低阻性。
PN结加反向电压（反向偏置）： P区 接电源的负极、N区接电源的正极。
PN结正向偏置
变薄 － + + + +
内电场被削弱， 多子的扩散加强
能够形成较大的
扩散电流。
+
－
_
N
P
－ － 外电场
内电场
I正
PN结反向偏置 变厚
－ + + + + 内电场被被加强 ，多子的扩散受 抑制。少子漂移 加强，但少子数 量有限，只能形 + 成较小的反向电 N 流。
2. PN结加反向电压时的导电情况
外加的反向电压有一部分 降落在PN结区，方向与 PN结内电场方向相同，加 在一定的温度条件下 强了内电场。内电场对多 ，由本征激发决定的少子 子扩散运动的阻碍增强， 浓度是一定的，故少子形 扩散电流大大减小。此时 成的漂移电流是恒定的， PN 结区的少子在内电场的 基本上与所加反向电压的 作用下形成的漂移电流大 大小无关，这个电流也称 于扩散电流，可忽略扩散 为反向饱和电流。 电流， PN结呈现高阻性。
+4 +4
+4 +4
可见因热激发而出现的自由电子和空穴是 同时成对出现的，称为电子空穴对。
归纳
本征半导体的导电机理
本征半导体中存在数量相等的两种载流
子，即自由电子和空穴。
浓度。
本征半导体的导电能力取决于载流子的
导体的导电能力越强。
温度越高载流子的浓度越高本征半
2. 杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量杂质。
U
U<死区电 压，不通 ；U>死区 电压，导 通； UI
I反
5.2.3 主要参数
1.最大整流电流 IFM
二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。
2.最大反向工作电压URM
二极管正常工作时允许承受的最大反向工作电压。它通常为 反向击穿电压的1/3~1/2。
3. 反向饱和电流 IR
指二极管在规定的最大反向工作电压和环境温度下的 反向电流值。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因 此反向电流越小越好。
发光二极管常用作照明或显示器件，除单个使用外，也 可制成七段式或点阵显示器，显示数字或图形文字，甚至用 成千上万个发光二极管点阵制成超大面积的户外电视屏幕。
a）汽车尾灯
b）交通信号灯 c）点阵显示屏
LED灯应用示例
4．光敏二极管
光敏二极管也称光电二极管，是一种将光信号变成电信
号的半导体器件。
a）外形
阳极
符号：
P
VD
阴极
N
半导体二极管
半导体二极管
半导体二极管
伏安特性
I反很小，与温度 有关；U击穿电 压，击穿导通； I
【死区】 开启电 压硅管0.5V,锗管 E 0.1V。
正向特性： I VD
I
导通压降: 硅 管0.7V,锗管 0.3V。
反向特性： E VD
反向击穿电 压U(BR)
第 四 章 二极管与晶闸管
4.1 PN结及其单向导电性
4.1.1 半导体基础知识
导 体: 自然界中很容易导电的物质.例如金属。 绝缘体：电阻率很高的物质，几乎不导电;如橡皮、 陶瓷、塑料和石英等。 半导体：导电特性处于导体和绝缘体之间的物质， 例如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等 半导体的特点
+ +
+
空间电荷区
扩散运动
PN结处载流子的运动
漂移运动 P型半导体 － － － － － － N型半导 内电场E 体 + + + + + + 内电场越强，就使漂 + + + + + + 移运动越强，而漂移 使空间电荷区变薄。 + + + + + + + + + + + +
－ － － － － －
－ － － － － － － － － － － － 扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽。
b）内部结构 光敏二极管
c）图形符号
5．开关二极管
开关二极管一般用于接通或切断电路，它是利用PN结 的正向偏置导电、反向偏置截止的特性完成工作的。
开关二极管
6．变容二极管
变容二极管是利用PN结电容效应的一种特殊二极管。
a) 外形
b)图形符号
变容二极管
c) C-u关系曲线
当调节电位器RP时，加在变容二极管上的电压发生变 化，其电容量相应改变，从而使振荡回路的谐振频率也随
空间电荷区中没有载流子。
空间电荷区中内电场阻碍多子（ P中的 空穴、N中的电子） 的扩散运动。 空间电荷区中内电场推动少子（ P中的 电子、N中的空穴） 的漂移运动。
P中的电子和N中的空穴（都是少子）， 数量有限，因此由它们形成的漂移电 流很小。
5.1.3 PN结的单向导电性 PN结加正向电压（正向偏置）： P区 接电源的正极、N区接电源的负极。
因浓度差 多子的扩散运动由杂质离子形成空间电荷区 空间电荷区形成内电场
内电场促使少子漂移
内电场阻止多子扩散
PN结处载流子的运动
漂移运动 P型半导体 内电场E + N型半导体
－ － － － － －
－ － － － － － － － － － － － － － － － － －
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
杂质半导体的示意表示法
－ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － －
+ + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
P型半导体
N型半导体
5.1.2 PN 结的形成
在同一片半导体基片上，分别制造P型半导体和 N型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面 处就形成了PN结。
+4 +4
+4
+4
共价键有很强的结合力， 使原子规则排列，形成晶体。
共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价 键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难 脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体 中的自由电子很少，所以本征半导体的导电 能力很弱。
3）在绝对0度和没有 外界激发时,价电子完全 被共价键束缚着，本征 半导体中没有可以运动 的带电粒子（即载流子 ），它的导电能力为0 ，相当于绝缘体。
+4
+4
空穴
+3
硼原子
+4
归纳
1、杂质半导体中两种载流子浓度不同，分为多 ◆ 数载流子和少数载流子（简称多子、少子）。 2、杂质半导体中多数载流子的数量取决于掺杂 ◆ 浓度，少数载流子的数量取决于温度。
◆ 3、杂质半导体中起导电作用的主要是多子。 ◆ 4、N型半导体中电子是多子，空穴是少子；
P型半导体中空穴是多子，电子是少子。
杂质半导体使某种载流子浓度大大增加。
1）N型半导体
在硅或锗晶体（四价）中掺入少量的五价元素磷， 使自由电子浓度大大增加。
N型半导体
磷原子
+4
+4
多余电子
+5
+4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
多数载流子（多子）：电子。取决于掺杂浓度； 少数载流子（少子）：空穴。取决于温度。
2）P型半导体
在硅或锗晶体（四价）中掺入少量的三价元素硼， 使空穴浓度大大增加。 多数载流子（多子）：空穴。取决于掺杂浓度； 少数载流子（少子）：电子。取决于温度。
整流电路波形图
2．稳压二极管
稳压二极管是利用二极管反向击穿特性工作的半导体 器件。
a） 常见外形 稳压二极管
b）电路图形符号
稳压二极管的正向特性与普通硅二极管相似，但它的 反向击穿特性很陡。
稳压二极管的伏安特性曲线
最简单的串联稳压电路
3．发光二极管
a)内部结构图 b)普通发光二极管 c)贴片式发光二极管 d)图形符号 发光二极管
5.2.4 应用举例
1. 理想二极管
U >0，VD导通；UD=0，I 取决于外电路；相当于一 个闭合的开关
E UD I VD E U I
U 0，VD截止；I=0， UD（负值）取决于外电路 ；相当于一个断开的开关