晶闸管的基础知识和在可控整流技术方面的应用

上海交通职业技术学院
学生毕业论文
毕业论文题目晶闸管的基础知识和在可控整流技术方
面的应用
专业港口物流设备与自动控制
学号0910032
姓名
指导老师
目录
目录 (1)
摘要 (2)
1 绪论 (3)
1.1 课题背景及发展方向 (3)
1.2 本文主要工作 (3)
2 晶闸管元件 (4)
2.1晶闸管元件简介 (4)
2.1.1.单向晶闸管的工作原理和主要参数 (4)
2.1.2 双向晶闸管的工作原理和主要参数 (7)
3.晶闸管的应用 (10)
3.1 单相半波可控整流电路 (11)
3.1.1电阻性负载 (11)
3.1.2电感性负载及续流二极管 (13)
3.1.3反电动势负载 (17)
结束语 (19)
参考文献 (20)
致谢 (21)
晶闸管的基础知识和在可控整流技术
方面的应用
李坤清
摘要：晶闸管是晶体闸流管的简称，俗称可控硅整流器（SCR ,Silicon
Controlled Rectifier）,简称可控硅，其规范术语是反向阻断三端晶闸管。

晶闸管是一种既具有开关作用，又具有整流作用的大功率半导体器件，应用于可控整流变频、逆变及无触点开关等多种电路。

对它只要提供一个弱点触发信号，就能控制强电输出。

所以说它是半导体器件从弱电领域进入强电领域的桥梁。

目前为止，晶闸管是电子工业中应用最广泛的半导体器件，尽管有各种不同的新型半导体材料不断出现，但半导体材料中98%仍是硅材料，硅材料仍是集成电路产业的基础，其中晶闸管具有体积小、重量轻、功率高、寿命长等优点而得到广泛应用。

晶闸管的作用主要有以下几种，1.变流整流，2.调压，3. 变频，4.开关（无触点开关）。

普通晶闸管最基本的用途就是可控整流。

大家熟悉的二极管整流电路属于不可控整流电路。

如果把二极管换成晶闸管，就可以构成可控整流电路、逆变、电机调速、电机励磁、无触点开关及自动控制等方面。

在电工技术中，常把交流电的半个周期定为180°，称为电角度。

这样，在U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α；在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角θ。

很明显，α和θ都是用来表示晶闸管在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。

通过改变控制角α或导通角θ，改变负载上脉冲直流电压的平均值UL，实现了可控整流。

晶闸管的功用不仅是整流，它还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电，等等。

本文主要论述晶闸管的基本原理、主要参数以及在可控整流技术方面的应用。

关键词：晶闸管可控硅半导体可控整流技术
1绪论
1.1 课题的背景及发展方向
半导体硅材料自从60年代被广泛应用于各类电子元器件以来，其用量平均大约以每年12～16%的速度增长。

半导体硅材料以丰富的资源、优质的特性、日臻完善的工艺以及广泛的用途等综合优势而成为了当代电子工业中应用最多的半导体材料。

六十年代末七十年代初，在全国曾掀起过一个“可控硅”热。

这个热潮持续甚久，影响很大，因而国内至今仍有人认为功率半导体的主体就是可控硅。

七十年代末，可控硅发展成为一个大家族并冠以一个标准化的名称“晶闸管”。

由于以开关技术调节功率，所以在器件上的损耗很小，因此被誉为节能的王牌。

其应用更是遍及各个领域。

六七十年代，各种类型的晶闸管有很大的发展，其服务对象是以工业应用为主，包括电力系统、机车牵引等。

到了八九十年代，由于功率MOSFET的兴起，使电力电子步入了一个新的领域，为近代蓬勃发展的4C产业：即communication、computer、consumer、car（通信、计算机、消费电子、汽车）提供了新的活力。

二十一世纪前后，功率半导体器件的发展进入了第三阶段，即集成电路结合愈来愈紧密的阶段。

从目前电子工业的发展来看，尽管有各种新型的半导体材料不断出现，但硅仍是集成电路产业的基础，半导体材料中98％是硅。

半导体器件的95%以上是用硅材料制作的，90%以上的大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)、甚大规模集成电路(ULSI)都是制作在高纯优质的硅抛光片和外延片上的。

硅片被称作集成电路的核心材料，硅材料产业的发展和集成电路的发展紧密相关。

半导体硅材料分为多晶硅、单晶硅、硅外延片以及非晶硅、浇注多晶硅、淀积和溅射非晶硅等。

晶闸管又叫可控硅。

自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管（就是人们常说的普通晶闸管）、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。

当功率半导体器件不断发展时，前一阶段的主导产品并未退出历史舞台，晶闸管至今仍是一种重要产品。

1.2本文主要工作
本文主要简单介绍了普通晶闸管的工作原理以及主要参数，想借此让读者对晶闸管有个大概的了解。

并介绍了一些晶闸管在单相半波可控整流技术方面的应用。

限于本人学术水平，本文中并没有什么特别创新的技术和思想。

只是想通过对晶闸管原理和常见实际应用的介绍，让更多的人关注晶闸管的发展并积极投身晶闸管的理论和实际应用的研究，让晶闸管能为人类做出更多更大的贡献。

2晶闸管元件
2.1晶闸管元件简介
晶闸管又叫可控硅，是半导体晶体闸流管的简称，它是一种用小电流控制大电流开关型半导体器件, 常用的有普通晶闸管（又称单向晶闸管）和双向晶闸管两大类，由于具有体积小、质量轻、效率高、寿命长、耐振、无噪声、使用方便等优点。

因此在很短的时间内引起了国内、外,工、农业生产各部门极大的重视, 被广泛应用到各种生产设备和家用电器上。

按其工作原理大致可以分为四类。

1.整流:把交流电变为大、小可调的直流电。

2.逆变:把直流电变为一定频率的交流电。

3.直流开关:作直流回路开关或直流调压。

4.交流开关:作交流回路开关或交流调压。

按其服务对象来分,可用于工业、农业、国防、交通、运输、矿山、冶金、轻工、化工等部门。

在性能上，晶闸管不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件（俗称“死硅”）更为可贵的可控性。

它只有导通和关断两种状态。

晶闸管能以毫安级电流控制大功率的机电设备，如果超过此频率，因元件开关损耗显著增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用。

晶闸管的优点很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍；反应极快，在微秒级内开通、关断；无触点运行，无火花、无噪音；效率高，成本低等等。

晶闸管的缺点：静态及动态的过载能力较差；容易受干扰而误导通。

下面就单向晶闸管和三端双向晶闸管这两类晶闸管分别做个简单介绍。

2.1.1.单向晶闸管的工作原理和主要参数
一．闸管工作原理
单向晶闸管的内部结构示意如图1（a）所示。

由图1（a）可见，单向晶闸管
由四层半导体P
1N
1
P
2
N
2
组成，中间有3个PN结；J
1
,J
2
和J
3
结，由P
1
区引出阳
极A，N
2区引出阴极K，中间的P
2
区引出控制极（或称为门极）G。

单向可控硅的
电路符号如图1（b）所示。

图1 单向晶闸管示意图和电路符号
（a）结构示意图；（b）电路符号
为了理解单向晶闸管的工资原理，可以把单向晶闸管等效地看成一个PNP型
晶体管T
1与一个NPN型晶体管T
2
组合而成，中间的P
2
层和N
1
层半导体为两个晶
体管共用，阳极A相当于T
1的发射极，阴极K相当于T
2
的发射极，如图2所示。

图2 单向晶闸管的工作原理
（a）等效结构；（b）等效电路理解单向晶闸管工作原理的关键是了解控制极的作用。

（1）控制极不加电压或加反向电压
当控制极悬空或者控制极与阴极之间加反向电压，即U
GK ＜0时，必有I
G
=0.
如果在阳极与阴极之间加反向电压，即U
AK ＜0,由于T
1
,T
2
的发射结J,J
2
均处于
反向偏置，T
1,T
2
处于截止状态，此时流过单向晶闸管中的电流只是J
1
,J
3
结的反
向饱和电流，I
A
≈0,单向晶闸管处以阻断状态；如果在阳极与阴极之间加正向电
压，即U
AK ＞0,J
2
结处于反偏状态，由于I
G
=0,T
2
必处于截止状态，此时单向晶
闸管中的电流只是J
2结的反向饱和电流，I
A
≈0,单向晶闸管仍处于阻断状态。

所
以，当控制极不加电压或加反向电压时，I
G
=0,单向晶闸管处于阻断状态，具有正、反阻断能力。

（2）控制极加正向电压
当控制极与阴极之间加正向电压，即U
GK ＞0时，T
2
的发射结J
3
处于正向偏
置，I
G ≠0。

如果在阳极与阴极之间加反向电压，即U
AK
＜0,由于T
1
的发射结J
1
处于反向偏置，T
1处于截止状态，所以单向晶闸管处于阻断状态，I
A
≈0；如果阳
极与阴极之间加正向电压，即U
AK ＞0,由于T
1
,T
2
的发射结J
1
,J
3
处于正向偏置，
集电结J
2处于反向偏置，T
1
,T
2
将处于放大状态。

I
G
经T
2
放大后，T
2
的集电极
电流I
2
C =β
2
I
G
, T
2
的集电极电流又是T
1
的基极电流，经T
1
放大，T
1
集电极
电流I
1
C =β
1
β
2
I
G
,此电流又流入T
2
的基极进行放大，如此循环，就形成了很
强的正反馈，使T
1,T
2
很快进入饱和状态，单向晶闸管处于导通状态。

单向晶闸
管导通后，阳极与阴极之间电压U
AK
的数值很小，外加电源电压几乎全部降在负载上。

（3）单向晶闸管的关断
由以上分析可见，当单向晶闸管导通后，T
2的基极始终有T
1
的集电极电流
I
1
C 流过，而且I
1
C
的数值要比开始外加的I
G
大得多，所以即使控制极电压消失，
I
G
=0，仍可依靠管子本身的正反馈作用维持导通。

所以，一旦单向晶闸管导通后，
控制极将失去控制作用。

单向晶闸管导通后，如果想使它重新关断，必须把阳极
电流I
A
减小到使其不能维持正反馈，为此，可将阳极断开或在阳极与阴极之间加反向电压。

综上所述：在单向晶闸管阳极与阴极间加正向电压的条件下，如果某时刻在控制极与阴极之间加入正向电压，单向晶闸管将由阻断状态转为导通状态，称之为触发导通。

单向晶闸管导通后，控制极将失去控制作用，如果要重新关断单向
晶闸管，必须使其阳极电流小于一定的值I
H
(称为维持电流)或使阳极与阴极之间
电压U
AK
减小到零。

二．晶闸管的主要参数
为了正确地使用单向晶闸管，不仅要了解它的工作原理，还需要掌握它的主
要参数。

（1）正向重复峰值电压U
FRM
在控制极断开和单向晶闸管处于正向阻断的条件下，单向晶闸管的结温为额
定值时，允许每秒50次，每次持续时间不大于10 ms可重复加在单向晶闸管上的
正向峰值电压，称为正向重复峰值电压，用U
FRM
表示，一般规定次电压值为正向
转折电压的80%。

（2）反向重复峰值电压U
RRM
在与正向重复峰值电压相同的条件下，可以重复加在单向晶闸管上的反向峰
值电压称为反向重复峰值电压，用U
RRM
表示，一般为反向转折电压的80%。

（3）额定电压U
N
通常把U
FRM 与U
RRM
中较小的一个电压值作为单向晶闸管的额定电压。

这是
考虑到实际中加在管子上的电影一般是正、负对称电压，故以数值小的电压为准。

但由于瞬时过电压也会损坏管子，故选择管子时，为了安全起见，要求管子的额定电压大于实际工作峰值电压的2～3倍。

（4）额定正向平均电流I
F
在环境温度为40℃和规定的散热条件下，允许通过单向晶闸管中的工频正弦
半波电流的平均值，称为额定正向平均电流I
F。

通常所说的多少安的单向晶闸管
就是指这个电流值。

I
F
大小与周围环境温度，散热条件，元件导通角的大小等因素有关。

单向晶闸管的额定电流用一定条件下的工频正弦半波平均电流来标定，这是由于整流输出端所接负载常需要用平均电流衡量其性能。

但是从单向晶闸管发热的角度来看，无论流过单向晶闸管中的电流波形如何，单向晶闸管的导通角
是多大只要设计的电流有效值等于额定电流I
F
的有效值，那么单向晶闸管的发热便是等效的和允许的。

（5）维持电流I
H
在室温和控制极短路的条件下，能够维持单向晶闸管继续导通所需的最小阳
极电流称为维持电流I
H。

如果单向晶闸管的阳极电流小于此值时，单向晶闸管将由导通状态转为阻断状态。

(6)控制极触发电压U
GK 和触发电流I
G
在室温，单向晶闸管阳极与阴极间电压为6V的条件下，使单向晶闸管从阻断状态转为导通状态所需的最小控制极直流电流值称为触发电流I
G
，对应于触发电
流I
G 时的控制极与阴极之间的直流电压U
GK
称为触发电压。

一般U
GK
约为1～5V，
I
G
为几十到几百mA。

2.1.2双向晶闸管的工作原理和主要参数一．双向晶闸管工作原理
双向晶闸管，其内部是一个N
1P
1
N
2
P
2
N
3
的五层结构，为三端元件，它有三个
电极：主电极A
1,主电极A
2
和控制极（或称门极）G,亦为一闸极控制开关。

无论
从结构还是特性来看，都可以把它看成是一对反向并联的普通晶闸管，其结构、等效电路及符号如图3所示。

图3 双向晶闸管的符号、结构和等效电路
双向晶闸管的基本指控电路如图4所示。

它的主电极A
2、A
1
与控制对象（负
载）R L串联，相当于一个无触点开关。

这个开关的“通”或“断”受控制极G上
的信号u
G （称为触发信号）的控制。

当主电极A
2
、A
1
间有电压（u≠0）时，在
触发信号u
G 出现的瞬间，双向晶闸管A
2
、A
1
间便会导通，相当于开关的闭合状
态。

而且一旦导通以后，即使u
G
喜爱欧式，也能保持导通状态，知道u=0或主电极与负载串联电路中的电流减小到某一值，它才截止。

截止后相当于开关的断开状态。

这样便可以用控制极上的小电流信号去控制主电极回路中的大电流。

图4 双向晶闸管的伏安特性曲线
一般说来，无论双向晶闸管两个主电极A
2、A
1
间电压极性如何，只要在控制
极上加一定幅度的正、负脉冲，都能使其导通。

所以i表示主电极中的电流，u
表示A
2、A
1
之间的电压，则两者之间的函数关系图像（称为伏安特性曲线）如图
4所示。

由该曲线可知，双向晶闸管在第Ⅰ象限和第Ⅲ象限具有基本相同的对称性能。

按照主电极上的电压u和控制极上的触发脉冲电压u
G
的极性，结合伏安特性曲线，双向晶闸管可以分为四种触发方式，定义如下：
（1）I
+触发：在特性曲线第Ⅰ象限（A
2
为正），控制极相对A
1
为正的触发。

（2）I
-触发：在特性曲线第Ⅰ象限（A
2
为正），控制极相对A
1
为负的触发。

（3）Ⅲ
+触发：在特性曲线第Ⅲ象限(A
2
为负)，控制极相对A
1
为正的触发。

（4）Ⅲ
-触发：在特性曲线第Ⅲ象限(A
2
为负)，控制极相对A
1
为负的触发。

在这四种触发方式中，I
+和Ⅲ
-
具有较高的灵敏度，是常用的两种触发方式。

在新型电热电动器具控制电路中，加在各双向晶闸管控制极上的触发信号由单片
微电脑或集成电路输出。

有的输出一个连续的正（或负）电压信号，有的输出一连串与50Hz正弦交流电源同步的过零触发脉冲。

前者称为电位触发，而后者则称为脉冲触发。

它们的波形分别如图5和图6.
图5 图6
二、双向晶闸管的主要参数
在各种控制电路中，双向晶闸管是一个比较容易损坏的元件。

一旦发现双向晶闸管损坏，只要更换相同参数的双向晶闸管即可。

双向晶闸管的特性参数较多，下面介绍维修时应该考虑的几个主要参数。

1.断态重复峰值电压——额定电压V
DRM
在控制极断开，元件处于额定结温时，正、反向伏安特性急剧弯曲点所对应的电压，称为断态不重复峰值电压，它的80%称为断态重复峰值电压，通常又称为
额定电压,用V
DRM
表示。

由于双向晶闸管工作时，外加的电压峰值瞬间超过反向不重复峰值电压，即可造成双向晶闸管永久损坏。

而且由于环境温度升高或散热不良，均可能使反向不重复峰值电压值下降。

因此，选用双向晶闸管时，其额定电压值应为实际工作时可能最大电压的2～3倍。

如电源电压为220V时，应选用额定电压在500V以上的双向晶闸管，这样选择的元件才能经得起浪涌电压的作用。

2.额定通态平均电流——额定电流I
)
(AV
T
在规定的条件下，双向晶闸管导通时所允许的最大通态平均电流，称为额定通态平均电流。

将此电流按双向晶闸管标准系列取相应的电流等级，通常简称为
额定电流，用I
)
(AV
T
表示。

由于双向晶闸管的电流过载能力比一般的电动机、电器小得多，所以选用时，
双向晶闸管额定电流应为实际工作时最大电流的1.5～2倍。

3.门极触发电流I
GT (电压U
GT
)
这是指能使双向晶闸管可靠导通而加在控制极上的最小触发信号电流（电压）值。

如双向晶闸管控制极得到的触发电流（电压）小于次数值，则双向晶闸管就可能不会导通。

4．通态平均电压U
)
(AV
T
双向晶闸管一旦导通，就相当于开关闭合。

由于双向晶闸管与负载时串联的，所以此时两个主电极之间的电压越小越好。

双向晶闸管导通后，两主电极之间电压的平均值，称为通态平均电压，通常简称为官压降。

如双向晶闸管的官压降过大，可能会使它所控制的电动机、电磁阀等因得不到全电压而不能正常工作。

5.维持电流
室温下且控制极断开时，双向晶闸管从较大的通态电流降至刚好能保持导通必需的最小主电极电流，称为维持电流。

只有当主电极电流减小到维持电流一下时，双向晶闸管才关断。

3.晶闸管的应用
可控整流技术是晶闸管最基本的应用之一，它在工业生产上应用极广，如调压调速直流电源、电解及电镀用的直流电源等。

把交流电变换成大小可调的单一方向的直流电的过程称为可控整流。

单项可控整流电路因其具有电路简单，投资少和制造、调试、维修方便等优点，一般4 kW以下容量的可控整流装置采用较多。

单相可控整流电路线路简单，价格便宜，调整、维修都比较容易，但其输出的直流电压脉动大，脉动频率低。

又因为它接在三相电网的一相上，当容量较大时易造成三相电网不平衡，因而只用在较小容量的场合。

一般说来，当负载功率超过4 kW ,要求直流电压脉动较小时，可以采用三项可控整流电路。

在此本文主要简单介绍单晶闸管在相半波可控整流技术中的一些知识。

3.1单相半波可控整流电路
晶闸管可控整流装置主要由整流变压器、晶闸管、触发电路、负载等几部分组成。

整流装置的输入端一般接在交流电网上，输出端的负载可以是电阻性负载（如电炉、电热器、电焊机和白炽灯等）、大电感性负载（如直流电动机的励磁绕组、滑差电动机的电枢线圈等）以及反电动势负载（如直流电动机的电枢反电势、充电状态下的蓄电池等）。

以上负载往往要求整流电路能输出可在一定范围内变化的直流电压。

为此，只要改变触发电路所提供的触发脉冲到来的时刻，就能改变晶闸管在交流电压U一个周期内导通的时间，从而调节负载上得到的直流电压平均值的大小。

3.1.1电阻性负载
电炉、白炽灯等均属于电阻性负载。

电阻性负载的特点是：负载两端电压波形和流过的电流波形相似，其电流、电压均允许突变。

图7单相半波电阻兴负载可控整流电路及波形
若晶闸管的控制极上未加正向触发电压，那么根据晶闸管的导通条件，不论正弦交流电压v2是正半周还是负半周，晶闸管都不会导通。

这时，负载端电压V o=0、负载电流i o=0，因而电源的全部电压都由晶闸管承受，即V T=V2。

当v2由零进入正半周，晶闸管承受正向电压，如果在时「见图7」，在控制极加上适当的触发脉冲电压，晶闸管将立即导通。

电路中电流流向为正方向。

晶闸管导通后，其管压降约1V左右，若忽略此管压降，则电源电压全部加在负载
R L上，即，这样负载电流。

此后，尽管触发电压随即消失，晶
闸管仍然继续导通，直到电源电压v2从正半周转入负半周过零的时候，晶闸管才自行关断。

当v2在负半周时，因为晶闸管承受的是反向电压，所以即使控制极上加触发电压，晶闸管也不会导通。

这时，负载电压、电流都为零，晶闸管承受v2的全部电压。

在以后各个周期，均重复上述过程。

从整流电路的工作波形图看，v T、v o均是一个不完整的半波整流波形（阴影部分）。

在晶闸管承受正向电压的半周内，加上触发脉冲电压，使晶闸管开始导通的相位
角称为控制角，而晶闸管从开始导通到关断所经历的电角度称为导通角，故。

显然，的大小是由加上触发脉冲的时刻来控制的。

改变的大小
称为移相。

的变化范围称为移相范围。

因此，改变就可以方便地获得可调节的整流电压和电流。

所以，控制角越小，则输出电压、电流的平均值越大。

单相半波可控整流电路的负载电压和电流的平均值，可以用控制角为变量的函数来表示。

由图7可知，负载电压v o是正弦半波电压的一部分，一个周期的平均值为
而负载电流的平均值为
在单相半波可控整流电路中，触发脉冲的移相范围为0°～180°。

当
.时，则晶闸管在正半周内全导通，输出电压平均值最高，其值为，当、时，则晶闸管全关断，输出电压、电流都为零。

可见，输出电压的可控范围为。

在单相半波可控整流电路中，晶闸管在工作时承受的最大反向电压和可能承受的最大正向电压都等于交流电源电压v2的最大值（），即
通过晶闸管的电流i T、和流经负载的电流i o相等，即
3.1.2 电感性负载及续流二极管
1单相半波电感性负载
电机的励磁线圈、滑差电动机的电磁离合器的励磁线圈以及输出电路中串接平波电抗器的负载等属于电感性负载。

电感性负载不同于电阻性负载，为了便于分析，通常将其等效为电阻与电感串联，如图8
图8 单相半波电感性负载电路及波形图
电感线圈是储能元件，当电流i
d 流过线圈时，该线圈就储存有磁场能量，i
d
越大，
线圈储存能量就越多。

随着i
d
逐渐减小，电感线圈就要将所储存的能量释放出来。

电感本身是不消耗能量的。

当流过电感线圈L
d
中的电流变化时，要产生自感电动
势，其大小为e
L =-L
d
*d
i
/d
t
，它将阻碍电流变化。

当i增大时，，e
L
阻碍电流增大，
产生的e
L 极性为上正下负；当i减小时，e
L
阻碍电流减小，极性为上负下正。

在0≤wt＜wt
1区间，u
2
虽然为正，但晶闸管触发脉冲不导通，负载上的电压
u d 、电流i
d
均为0，这时晶闸管两端的电压和电源电压相等，起波形如图8（b）
所示。

当wt=wt
1=α时，晶闸管被触发导通，电源电压u
2
突然加在负载上，由于电感
性负载电流不能突变，电路需经过一段过度过程，此时电路电压瞬时值方程如下：
图9
在wt
1＜wt≤wt
2
区间，晶闸管被触发导通后，由于L
d
作用，电流i
d
只能从零
逐渐增大。

到wt
2时，i
d
已上升到最大值，di
d
/d
t
=0。

这期间电源u
2
不仅要向负载
R d 供给有功功率，而且还要向电感线圈L
d
供给磁场能量的无功功率。

在wt
2
＜wt≤wt
3
区间，由于u
2
继续减小，i
d
也逐渐减小，在电感线圈L
d
作用
下，i
d 的减小总是要滞后于u
2
的减小。

这期间L
d
两端产生的电动势e
L
反向，如图
8 所示。

负载R
d 所消耗的能量，除由电源电压u
2
供给外，还有一部分是由电感线
圈L
d
所释放的能量供给。

在wt
3＜wt＜wt
4
区间，u
2
过零开始变负，对晶闸管是反向电压，但是另一方
面由于i
d 的减小，在L
d
两端所产生的电动势e
L
极性对晶闸管是正向电压，所以主
要e
L 略大于u
2
，晶闸管仍然承受着正向电压而继续导通，直到i
d
减小到0才被关
断，如图8 （b）所示。

在这区间L
d
仍然不断释放出磁场能量，除部分继续向负
载R
d 提供消耗能量外，其余就回馈给交流电网u
2。

当wt=wt
4
时，i
d
=0。

即L
d
的磁场能量已经释放完毕，晶闸管被关断。

从wt
5
开始，重复上述过程。