晶闸管的导通条件和关断条件
简述晶闸管的导通条件和关断条件
简述晶闸管的导通条件和关断条件晶闸管是一种电子元件,具有双向控制功率的能力。
它可以实现从关断到导通的转换,并能在导通状态下持续传导电流。
晶闸管的导通条件和关断条件是晶闸管正常工作需要满足的条件。
晶闸管的导通条件:1. Anode-Positive Triggering(正向触发):晶闸管的阳极端口与附加触发电路相连,并且触发信号的电压超过正向触发电压(通常为低电压)。
当此条件满足时,晶闸管就可以导通了。
2. Anode-Gate Positive Triggering(阳极-栅极正向触发):阳极端口和栅极端口同时从正向电压触发,晶闸管将导通。
这种触发方式需要较高的触发电压。
3. Cathode-Positive Triggering(阴极端口正向触发):阴极端口与触发电路相连,触发电压向阴极电压的方向变化。
当触发电压超过正向触发电压时,晶闸管就导通了。
4. Dv/Dt Triggering(斜率触发):这是一种特殊的触发方式,它通过改变晶闸管两端的电压斜率来触发导通。
当电压的变化率超过一定阈值时,晶闸管会导通。
这种触发方式通常用于高压应用。
晶闸管的关断条件:1. Anode-Cathode Current下降到维持电流(Hold Current)以下:晶闸管需要维持一定的电流流过,以保持导通状态。
当通过晶闸管的电流下降到维持电流以下时,晶闸管会关断。
2. Anode-Cathode Voltage(阳极-阴极电压)下降到维持电压以下:晶闸管需要维持一定的电压在其两端,以保持导通状态。
当电压下降到维持电压以下时,晶闸管会关断。
这是最常见的关断条件。
3. Gate-Cathode Voltage(栅极-阴极电压)下降到零:当栅极与阴极之间的电压下降到零时,晶闸管会关断。
需要注意的是,晶闸管的关断不像导通那样是瞬时的,需要一定的时间来完成关断过程。
这是由于电荷在晶闸管中的累积和延迟效应所引起的。
总结起来,晶闸管的导通条件是触发信号的电压超过一定的阈值,而关断条件是通过控制电压或电流下降到一定的阈值。
(完整版)《电力电子技术》第1章课后习题答案
1.1 晶闸管导通的条件是什么?由导通变为关断的条件是什么?答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。
或:u AK>0且u GK>0。
要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。
1.2晶闸管非正常导通方式有几种?(常见晶闸管导通方式有5种,见课本14页,正常导通方式有:门级加触发电压和光触发)答:非正常导通方式有:(1) Ig=0,阳极加较大电压。
此时漏电流急剧增大形成雪崩效应,又通过正反馈放大漏电流,最终使晶闸管导通;(2) 阳极电压上率du/dt过高;产生位移电流,最终使晶闸管导通(3) 结温过高;漏电流增大引起晶闸管导通。
1.3 试说明晶闸管有那些派生器件。
答:晶闸管派生器件有:(1)快速晶闸管,(2)双向晶闸管,(3)逆导晶闸管,(4)光控晶闸管1.4 GTO和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能?答:GTO和普通晶闸管同为PNPN 结构,由P1N1P2 和N1P2N2 构成两个晶体管V1、V2 分别具有共基极电流增益α1 和α2,由普通晶闸管的分析可得,α1 + α2 = 1 是器件临界导通的条件。
α1 + α2>1 两个等效晶体管过饱和而导通;α1 + α2<1 不能维持饱和导通而关断。
GTO 之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同:1)GTO 在设计时α2 较大,这样晶体管T2 控制灵敏,易于GTO 关断;2)GTO 导通时α1 + α2 的更接近于l,普通晶闸管α1 + α2 ≥1.5 ,而GTO 则为α1 + α2 ≈1.05 ,GTO 的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件;3)多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小, 门极和阴极间的距离大为缩短,使得P2 极区所谓的横向电阻很小, 从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
晶闸管导通和关断条件
晶闸管导通和关断条件晶闸管是一种常用的功率电子器件,具有导通和关断两种工作状态。
在使用晶闸管时,我们需要了解晶闸管导通和关断的条件,以确保其正常工作和保护其他电路元件。
一、晶闸管导通条件晶闸管导通是指晶闸管的正向电压大于导通电压并且施加了一个正向触发电流时,晶闸管从关断状态转变为导通状态。
晶闸管导通的条件如下:1. 正向电压大于导通电压:晶闸管的导通电压是指在晶闸管的阳极和阴极之间施加的电压,一般用VGT表示。
只有当外加正向电压大于导通电压时,晶闸管才能导通。
2. 施加正向触发电流:晶闸管的触发电流是指在晶闸管的控制端施加的电流,一般用IGT表示。
只有当外加正向触发电流大于触发电流时,晶闸管才能导通。
3. 控制端与阴极之间的电压低于保持电压:晶闸管的保持电压是指在晶闸管导通后,将外加的触发电流去掉,晶闸管能够持续导通的最小电压。
只有当控制端与阴极之间的电压低于保持电压时,晶闸管能够保持导通状态。
二、晶闸管关断条件晶闸管关断是指晶闸管的正向电压小于关断电压或者施加了一个负向触发电流时,晶闸管从导通状态转变为关断状态。
晶闸管关断的条件如下:1. 正向电压小于关断电压:晶闸管的关断电压是指在晶闸管的阳极和阴极之间施加的电压,一般用VDRM表示。
只有当外加正向电压小于关断电压时,晶闸管才能关断。
2. 施加负向触发电流:晶闸管的触发电流可以是正向电流,也可以是负向电流。
当外加负向触发电流大于触发电流时,晶闸管能够关断。
3. 控制端与阴极之间的电压高于保持电压:晶闸管的保持电压是指在晶闸管导通后,将外加的触发电流去掉,晶闸管能够持续导通的最小电压。
只有当控制端与阴极之间的电压高于保持电压时,晶闸管能够关断。
总结:晶闸管的导通和关断条件是保证晶闸管正常工作的重要条件。
只有符合导通条件,晶闸管才能从关断状态转变为导通状态,从而实现电路的正常工作;只有符合关断条件,晶闸管才能从导通状态转变为关断状态,从而实现对电路的控制。
电力电子复习知识点
电力电子复习资料一、简答题1、晶闸管导通和关断的条件是什么?解:晶闸管导通条件是:1)晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压;2)晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。
在晶闸管导通后,门极就失去控制作用,欲使其关断,只需将流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下,可采用阳极加反向电压、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。
2、有源逆变实现的条件是什么?(1)晶闸管的控制角大于90度,使整流器输出电压Ud为负(2)整流器直流侧有直流电动势,其极性必须和晶闸管导通方向一致,其幅值应大于变流器直流侧的平均电压3、什么是逆变失败,造成逆变失败的原因有哪些?如何防止逆变失败?4、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点?答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电感起缓冲无功能量的作用。
因为反馈无功能量时直流电流并不反向,因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。
5、换流方式有哪几种?分别用于什么器件?6、画出GTO,GTR ,IGBT,MOSFET 四种电力电子器件的符号并标注各引脚名称7、单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的,两者的区别?答:区别在于是:1)、单相全波可控整流电路中变压器的二次绕组带中心抽头,结构复杂;2)、单相全波可控整流电路中只用2个晶闸管,比单相全控桥式可控整流电路少数民族个,相应地,晶闸管的门极驱动电路也少数民族个;但是在单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大电压为22U 2,是单相全控桥式整流电路的确倍;3)、单相全波可控整流电路中,导电回路只含1个晶闸管,比单相桥少1个,因而也少了一次管压降。
晶闸管导通和关断条件
晶闸管导通和关断条件晶闸管作为一种重要的电子元器件,在电力控制和电子调节方面有着广泛的应用。
而要理解晶闸管的工作原理,就必须了解晶闸管导通和关断的条件。
一、晶闸管导通条件晶闸管导通是指晶闸管的正向电流能够流过,使得晶闸管成为导电通路的状态。
晶闸管导通的条件主要有两个:正向电压条件和触发条件。
1. 正向电压条件晶闸管导通的第一个条件是正向电压条件。
当晶闸管的阳极电压(即P区的电压)高于阴极电压(即N区的电压)时,晶闸管才能导通。
具体来说,晶闸管的导通电压一般为几百伏特,也可以根据具体的晶闸管型号进行调整。
2. 触发条件晶闸管导通的第二个条件是触发条件。
晶闸管需要一个触发信号来使其导通,这个触发信号称为门极电流。
当晶闸管的门极电流超过一定的阈值时,晶闸管就会导通。
触发条件可以是一段脉冲信号,也可以是持续的直流电流。
二、晶闸管关断条件晶闸管关断是指晶闸管从导通状态转变为阻断状态的过程。
晶闸管关断的条件主要有两个:反向电压条件和关断电流条件。
1. 反向电压条件晶闸管关断的第一个条件是反向电压条件。
当晶闸管的阳极电压低于阴极电压时,晶闸管就会关断。
与导通条件相比,关断条件的要求较低,一般仅需要几十伏特的反向电压即可。
2. 关断电流条件晶闸管关断的第二个条件是关断电流条件。
当晶闸管的电流低于一定的阈值时,晶闸管就会关断。
关断电流的阈值可以根据具体的晶闸管型号进行调整。
总结起来,晶闸管导通的条件是正向电压条件和触发条件,而晶闸管关断的条件是反向电压条件和关断电流条件。
只有同时满足导通条件和关断条件,晶闸管才能正常工作。
在实际应用中,我们需要根据具体的电路要求和晶闸管的特性来选择合适的导通和关断条件,以确保晶闸管的稳定性和可靠性。
晶闸管导通和关断条件的理解对于电子工程师和电力工程师来说是非常重要的。
通过深入学习和实践,我们可以更好地掌握晶闸管的使用和应用,为电力控制和电子调节领域的发展做出更大的贡献。
电力电子简答
1.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?答:晶闸管的导通条件是:晶闸管阳极和阳极间施加正向电压,并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流(或脉冲)。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定,负载上电压由输入阳极电压U A决定。
1.2晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答:晶闸管的关断条件是:要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态,可采用阳极电压反向使阳极电流I A减小,I A下降到维持电流I H以下时,晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断,其两端电压大小由电源电压U A决定。
1.5请简述晶闸管的关断时间定义。
答:晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。
2.9带电阻性负载三相半波相控整流电路,如触发脉冲左移到自然换流点之前15°处,分析电路工作情况,画出触发脉冲宽度分别为10°和20°时负载两端的电压ud波形。
解:三相半波相控整流电路触发脉冲的的最早触发时刻在自然换流点,如触发脉冲左移到自然换流点之前15°处,触发脉冲宽度为10°时,不能触发晶闸管,ud=0。
触发脉冲宽度为15°时,能触发晶闸管,其波形图相当于α=0°时的波形。
2.18 什么是有源逆变?有源逆变的条件是什么?有源逆变有何作用?答:如果将逆变电路交流侧接到交流电网上,把直流电逆变成同频率的交流电,反送到电网上去称为有源逆变。
有源逆变的条件:(1)一定要有直流电动势,其极性必须与晶闸导通方向一致,其值应稍大于变流器直流侧的平均电压;(2)变流器必须工作在的区域内使U d<0。
有源逆变的作用:它可用于直流电机的可逆调速,绕线型异步电动机的串级调速,高压电流输电太阳能发电等方面。
3.2 试比较Buck电路和Boost电路的异同。
答;相同点:Buck电路和Boost电路多以主控型电力电子器件(如GTO,GTR,VDMOS和IGBT等)作为开关器件,其开关频率高,变换效率也高。
简述晶闸管导通和关断的条件
简述晶闸管导通和关断的条件
晶闸管是一种通过控制电流来控制电压的半导体器件,是目前电子技术中最重要的基础部件之
一。
它的特点是采用微小的电流来控制大电流,能够快速稳定地把电流放大或者抑制,可以用于调节电源,控制开关,保护电路以及多种电子设备的控制和保护等。
晶闸管导通和关断的条件有以下几点:
1、晶闸管导通的条件:当晶闸管的基极与发射极之间的
基极电压大于其发射极的基极电压时,就会出现导通的现象,它们之间的电压差被称为阈值电压,当阈值电压达到一定值时,晶闸管就会导通。
2、晶闸管关断的条件:当晶闸管的基极与发射极之间的
基极电压小于其发射极的基极电压时,晶闸管就会关断,此时电流就不能流过晶闸管,从而达到控制电流的目的。
晶闸管的导通和关断,是控制电子设备工作的关键,其中的阈值电压是晶闸管的关键参数,晶闸管的工作特性及应用都取决于这个参数,因此,晶闸管的导通和关断的条件是十分重要的。
随着晶体管技术的发展,晶闸管已经成为电子技术中最重要的元件,它可以用来控制电源,控制开关,保护电路以及多种电子设备的控制和保护等。
因此,晶闸管的导通和关断的条
件是电子工程师们必须熟悉的知识,对于晶闸管的运用和设计有着非常重要的意义。
电力电子技术_简答题及答案
1?晶闸管导通和关断条件是什么?当晶闸管上加有正向电压的同时,在门极施加适当的触发电压,晶闸管就正向导通;当晶闸管的阳极电流小于维持电流时,就关断,只要让晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向,就可以让晶闸管关断。
2、有源逆变实现的条件是什么?①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Uβ为负值;③主回路中不能有二极管存在。
3、什么是逆变失败,造成逆变失败的原因有哪些?如何防止逆变失败?答:1逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。
2逆变失败的原因3防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角β等。
4、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点?答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。
电力电子简答题
1.简述晶闸管导通的条件与关断条件.答:在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压,门极也加正向电压,产生足够的门极电流Ig,则晶闸管导通,其导通过程叫触发。
关断条件:使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
实现关断的方式:1〉减小阳极电压; 2>增大负载阻抗。
3〉加反向电压2.述实现有源逆变的基本条件,并指出至少两种引起有源逆变失败的原因(7分):答:①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压; ②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Ud为负值,电路工作在逆变状态原因:当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。
当逆变角太小时,也会发生逆变失败.不能实现有源逆变的电路有:半控桥电路,带续流二极管的电路。
3.什么是逆变失败?失败的后果?形成失败的原因答:逆变失败指的是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断的器件未关断,该导通的器件未导通。
从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路.逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件.产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等。
在电路结构上,电感性负载电路,每个开关管必须反向并联续流二级管17、简述对触发电路的三点要求。
答:1)触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率;2)触发电路必须满足主电路的移相要求;3)触发电路必须与主电路保持同步.18。
对于正弦脉冲宽度调制(SPWM),什么是调制信号?什么是载波信号?何谓调制比?答:在正弦脉冲宽度调制(SPWM)中,把希望输出的波形称作调制信号;而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号;载波频率fs与调制信号频率f1之比,N= fs / f1称为载波比。
21.试说明SPWM控制的基本原理.答:PWM控制技术是控制半导体开关元件的导通和关断时间比,即调节脉冲宽度的或周期来控制输出电压的一种控制技术。
电力电子简答
答:电力电子变流技术现在一般都应用在可控整流、有源逆变、交流调压、逆变器(变频器)、直流斩波和无触点功率静态开关等几个方面。
1、晶闸管的正常导通条件是什么?晶闸管的关断条件是什么?如何实现?答:当晶闸管阳极上加有正向电压的同时,在门极上施加适当的触发电压,晶闸管就正常导通;当晶闸管的阳极电流小于维持电流时,就关断。
只要让加在晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向,就可以让晶闸管关断。
2、对晶闸管的触发电路有哪些要求?答:为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应有足够大的电压和功率;门极正向偏压愈小愈好;触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足要求;要能满足主电路移相范围的要求;触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压取得同步。
3、正确使用晶闸管应该注意哪些事项?答:由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多,使用中除了要采取必要的过电流、过电压等保护措施外,在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够的安全余量。
另外,使用中的晶闸管时还应严格遵守规定要求。
此外,还要定期对设备进行维护,如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。
严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。
4、晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用?答:在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出,可降低脉冲电压,增大输出的触发电流,还可以使触发电路与主电路在电气上隔离,既安全又可防止干扰,而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配,达到同时触发多个晶闸管的目地。
5、一般在电路中采用哪些措施来防止晶闸管产生误触发?答:为了防止晶闸管误导通,①晶闸管门极回路的导线应采用金属屏蔽线,而且金属屏蔽层应接“地”;②控制电路的走线应远离主电路,同时尽可能避开会产生干扰的器件;③触发电路的电源应采用静电屏蔽变压器。
同步变压器也应采用有静电屏蔽的,必要时在同步电压输入端加阻容滤波移相环节,以消除电网高频干扰;④应选用触发电流稍大的晶闸管;⑤在晶闸管的门极与阴极之间并接0.01μF~0.1μF的小电容,可以有效地吸收高频干扰;⑥采用触发电流大的晶闸管。
已经导通的晶闸管可被关断的条件
已经导通的晶闸管可被关断的条件晶闸管是一种常用的半导体器件,具有电流控制能力。
然而,在某些情况下,我们需要将已经导通的晶闸管关断,以实现对电路的控制。
那么,导通的晶闸管可被关断的条件是什么呢?我们需要了解晶闸管的结构。
晶闸管由四个层次的PN结组成,分别是NPNP结构。
其中,N层和P层分别是晶闸管的阳极和阴极,而中间的PN结被称为控制结。
晶闸管导通时,阳极和阴极之间的电流可以自由地流动。
为了将导通的晶闸管关断,我们需要研究晶闸管的关断机制。
晶闸管的关断是通过减小控制结上的电流来实现的。
具体而言,以下是导通的晶闸管可被关断的条件:1. 控制电流降低:导通的晶闸管需要通过控制结上的电流来保持导通状态。
如果控制电流减小或中断,晶闸管将无法维持导通状态,从而关断。
2. 反向电压增大:晶闸管的关断还与反向电压有关。
当晶闸管导通时,反向电压只要不超过一定的临界值,晶闸管就能保持导通状态。
然而,如果反向电压增大到超过这个临界值,晶闸管将会关断。
3. 控制电压降低:控制电压是指施加在控制结上的电压。
如果控制电压减小到一定程度,晶闸管将无法维持导通状态,从而关断。
4. 温度升高:晶闸管的关断还与温度有关。
当晶闸管导通时,如果温度升高超过一定程度,晶闸管将会关断。
导通的晶闸管可被关断的条件包括控制电流降低、反向电压增大、控制电压降低和温度升高。
在实际应用中,我们可以通过控制这些因素来实现对晶闸管的关断操作,从而实现对电路的控制和调节。
需要注意的是,晶闸管的关断是一个非常重要的操作,因为关断不当可能会导致电路故障或损坏。
因此,在实际操作中,我们需要仔细研究晶闸管的关断条件,并根据具体情况进行合理的控制和调节,以确保电路的正常运行和安全性。
导通的晶闸管可被关断的条件包括控制电流降低、反向电压增大、控制电压降低和温度升高。
在实际应用中,我们需要根据具体情况合理控制和调节这些因素,以实现对电路的控制和调节。
同时,我们也需要注意晶闸管关断的操作,以保证电路的正常运行和安全性。
简述晶闸管导通的条件
简述晶闸管导通的条件
晶闸管是一种电子器件,可以实现从关断到导通的状态转换。
晶闸管导通的条件是指控制晶闸管正向电压和触发电流的条件,只有满足这些条件,晶闸管才能从非导通状态转变为导通状态。
晶闸管的导通条件主要包括两个方面:正向电压条件和触发电流条件。
首先是正向电压条件。
晶闸管的正向电压条件是指控制端和阳极之间的电压需要达到一定的数值,才能使晶闸管导通。
一般来说,晶闸管的正向电压需要达到其额定电压的一定比例,这个比例被称为正向压降比。
正向电压条件的达成可以使晶闸管内部的电场分布发生变化,从而形成正向电流通路,使晶闸管导通。
其次是触发电流条件。
晶闸管的触发电流条件是指控制端施加的电流需要达到一定的数值,才能使晶闸管导通。
触发电流可以通过外部电路施加,也可以通过光、热等方式作用在晶闸管上。
触发电流的作用是使晶闸管内部的PN结发生反向击穿,形成一个导通通道,使晶闸管导通。
除了正向电压和触发电流条件,还有一些其他的因素也会影响晶闸管的导通。
例如,温度是一个重要的影响因素,晶闸管在高温下导通的条件会有所改变。
此外,晶闸管的特性参数也会对导通条件产生影响,例如晶闸管的电流增益、尺寸等。
总结起来,晶闸管导通的条件包括正向电压条件和触发电流条件。
只有在正向电压和触发电流同时满足的情况下,晶闸管才能从关断状态转变为导通状态。
掌握晶闸管导通的条件,可以更好地理解和应用晶闸管,为电子设备的设计和控制提供基础支持。
各种晶体管的导通条件及特性
阴极kathode
关断条件:晶闸管阳极电流 小于维持电流(保持晶闸管导 通的最小电流)
门极可关断晶闸管(GTO)
G-Gate 门极
阳极Anode 阴极kathode
电力晶体管(GTR)
基极base
C- collect 集电极
e- emitter 发射极
导通:在基极b施 加驱动信号
关断中只工作在饱和区 和截止区
电力场效应晶体管(MOSFET)
箭头往里为N沟道, 虚线为增强型,实 线为耗尽型
D-Drain 漏极
G-Gate 门极
S-Source 源极
绝缘栅双极晶体管(IGBT)
各种晶体管的导通条件及特性
SCR,GTO,GTR,MOSFET,IGBT
晶闸管(SCR)
G-Gate 门极
阳极Anode
导通条件:A-K之间加正向电 压,G-K之间加正向电压(门 极G上加触发脉冲); 特性:当阳极电流上升到擎 住电流(使晶闸管由关断到导 通的最小电流),即使门极G
电压信号消失,晶闸管仍可 继续导通
实验一 晶闸管导通、关断条件 - 广州铁路职业技术学院
实验一晶闸管导通、关断条件一、实验目的熟悉晶闸管的导通、关断条刊:,掌握止确使用晶闸管的方法。
二、实验线路见图A区三、实验内容及步骤1.K6、K10,拨到ON,IRLl、IRL2用导线短接,作导通条件实验。
阳极电压Ea止负极性用K7转换,用双向直流电压表测量。
门极电压Eg正负极性用K8转换,门极电流Ig大小用W2调节。
Eg和Ig用电压表及电流表量测。
同学白己设置开关位置和W2的位置,当按一下K9时,使SCR能导通。
记录条件。
然后设置几种位置组合,当按一下K9。
时使SCR不能导通,记录条件。
2.K6拨到OFF,改接线,把电流表接到IRLl、IRL2。
1g1、1g2用导线短接,K10拨到OFF,W1、W2调到最小,按K9使SCR导通。
作关断条件实验。
请同学反复实验,找出三种关断SCR的方法,并测出最小维持电流。
四、注意事项1.改接线要断开K6。
2.测电流、电压时注意表的极性。
3.W2调节Ig大小。
W1调节IRL(Ia),并观察维持电流IH大小,其数值为1~20ma。
因此测量IH时,须接0~2A数字直流电流表。
4.K11按钮作用,是用VCl上的电压将SCR关断。
五、报告要求根据实验结果总结SCR导通和关断条件。
实验二单结晶体管触发电路及单相半控桥式整流电路一、实验目的1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理,掌握调试方法。
2.熟悉掌握单相半控桥式整流电路工作原理。
二、实验线路见图C区三、实验内容及步骤(1)单结晶体管触发电路的调试1)K13拨到ON2)示波器测量触发电路中各点波形:同步电压U19,U20、整流电压U18,U21。
削波电压U22,U23单结晶体管电容两端电压UC4,输山脉冲UKP3—8、UKP4—g.3)用双踪示波器观察,一路测U22,U23梯形波。
另一路测UC4或URl7。
调节W4,观察记录UC4波形变化及URl7脉冲移动情况,测出移相范围。
(2)K14拔到1作纯电阻负载实验1)调α=60度,用示波器观察并记录负载电压URL3(U39),晶闸管两端电压USCR及整流二极管两端电压U38的波形。
晶闸管的导通条件和关断条件
晶闸管的导通条件和关断条件晶闸管是一种广泛使用的半导体器件,可以实现高功率的电控制。
晶闸管的导通条件和关断条件是晶闸管工作的基本原理,也是晶闸管的设计和应用的关键。
本文将详细介绍晶闸管的导通条件和关断条件,包括物理原理、数学模型和实际应用。
一、晶闸管的物理原理晶闸管是一种四层PNPN结构的半导体器件,由一个P型区、一个N型区、一个P型区和一个N型区组成。
晶闸管的导通和关断是通过控制PNPN结中的正向和反向电压来实现的。
当晶闸管的控制端施加一个正向脉冲信号时,PNPN结中的P型区和N型区之间的正向电压将增加,当正向电压达到一定值时,PNPN 结中的P型区和N型区之间的空穴和电子会发生复合,形成一个电子流,晶闸管开始导通。
导通时晶闸管的电压降低至低电平,电流增加至高电平。
当晶闸管的控制端施加一个反向脉冲信号时,PNPN结中的N型区和P型区之间的反向电压将增加,当反向电压达到一定值时,PNPN 结中的N型区和P型区之间的电子和空穴会发生复合,形成一个电流,晶闸管开始关断。
关断时晶闸管的电压升高至高电平,电流降低至低电平。
晶闸管的导通和关断是通过控制PNPN结中的正向和反向电压来实现的,因此晶闸管的导通和关断条件与PNPN结的物理特性密切相关。
下面将介绍晶闸管的导通条件和关断条件的数学模型。
二、晶闸管的导通条件晶闸管的导通条件是指晶闸管开始导通的最小正向电压。
根据PNPN结的物理特性,晶闸管的导通条件可以用下式表示:Vgt = Vf + Vr + Vp其中,Vgt为晶闸管的触发电压,Vf为PNPN结的正向电压,Vr 为PNPN结的反向电压,Vp为PNPN结的电压降。
PNPN结的正向电压Vf取决于PNPN结的材料和掺杂浓度,通常在0.5V至0.7V之间。
PNPN结的反向电压Vr取决于PNPN结的击穿电压,通常在20V至200V之间。
PNPN结的电压降Vp取决于PNPN结中的电流和电阻,通常在0.1V至0.5V之间。
晶闸管导通的条件
1、晶闸管导通的条件是:1)要有适当的正向阳极电压;2)还要有适当的正向门极电压,且晶闸管一旦导通,门极将失去作用晶闸管的关断条件:使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值(称为维持电流) 以下。
2.什么是逆变? 有源逆变?无源逆变?逆变:把直流电转变成交流电的过程。
当交流侧和电网连结时,为有源逆变电路。
当 交流侧不与电网联接,而直接接到负载,称为无源逆变。
3、单相桥式全控整流电路如图所示,画出在电阻负载下的电压Ud 、电流id 和VT1电压的波形。
4、单相桥式全控整流电路如图所示,画出在阻感负载下电压Ud 、电流id 和VT1电压的波形。
u ( i ) π ω tω tω t0 i 2ud i db)c)d)ddαα uVT1,45、为什么PWM —电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能?所谓的动态性能,就是电动机的输出特性。
PWM 控制系统,是仿照直流电动机的输出特性,对异步电动机实现输出控制的。
所以它所控制的动态性能要好。
6、产生有源逆变的条件(1)要有直流电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流器直流侧的平均电压。
(2)要求晶闸管的控制角α>π/2,使Ud 为负值。
两者必须同时具备才能实现有源逆变。
7、双极式可逆PWM 变换器的如图所示, 简述其工作原理并画出负载较重时U b1、U b2、U AB 和电枢电流的波形。
在一个开关周期内,当on t t ≤0时,1b U 和4b U 为正,晶体管1VT 和4VT 饱和导通;而2b U 和3b U 为负,2VT 和3VT 截止,s U +加在电枢AB 两端,s AB U U =。
当T t t on ≤时,1b U 和4b U 为负,1VT 和4VT 截止;2b U 和3b U 变正,但2VT 和3VT 并不能立即导通,这时s AB U U -=。
AB U 在一个周期内正负相间,这是双极式PWM 变换器的特征。
8、什么是逆变失败逆变运行时,一旦发生换相失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联,由于逆变电路的内阻很小,形成很大的短路电流,这种情况称为逆变失败,或称为逆变颠覆9、试解释什么是泵升电压?当可逆系统进入制动状态时,直流PWM 功率变换器把机械能变为电能回馈到直流侧,由于二极管整流器导电的单向性,电能不可能通过整流器送回交流电网,只能向滤波电容充电,使电容两端电压升高,称作泵升电压。
【电力电子技术习题解答】期末考试题库第2章
第2章 思考题与习题2.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定? 答:晶闸管的导通条件是:晶闸管阳极和阳极间施加正向电压,并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流(或脉冲)。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定,负载上电压由输入阳极电压U A 决定。
2.2晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答:晶闸管的关断条件是:要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态,可采用阳极电压反向使阳极电流I A 减小,I A 下降到维持电流I H 以下时,晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断,其两端电压大小由电源电压U A 决定。
2.3温度升高时,晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化?答:温度升高时,晶闸管的触发电流随温度升高而减小,正反向漏电流随温度升高而增大,维持电流I H 会减小,正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。
2.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种?答:非正常导通方式有:(1) I g =0,阳极电压升高至相当高的数值;(1) 阳极电压上升率du/dt 过高;(3) 结温过高。
2.5请简述晶闸管的关断时间定义。
答:晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。
即gr rr q t t t +=。
2.6试说明晶闸管有哪些派生器件?答:快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。
2.7请简述光控晶闸管的有关特征。
答:光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管,在光的照射下,光电二极管电流增加,此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。
主要用于高压大功率场合。
2.8型号为KP100-3,维持电流I H =4mA 的晶闸管,使用在图题2.8所示电路中是否合理,为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题2.8答:(a )因为H A I mA K VI <=Ω=250100,所以不合理。
简述晶闸管的导通条件
晶闸管的导通条件一、晶闸管的基本结构和工作原理晶闸管是一种半导体器件,由四个半导体结构组成,具有双向导电性。
它的结构包括P型半导体、N型半导体、P型半导体和N型半导体四层结构。
晶闸管的工作原理是通过控制电流的注入和抽取来实现导通和关断。
二、晶闸管的导通条件晶闸管的导通条件是指在何种情况下晶闸管可以被导通。
晶闸管的导通条件包括触发电流、触发电压和电流正向偏置。
2.1 触发电流触发电流是指通过晶闸管的控制端(即闸极)流过的电流。
当触发电流达到一定数值时,晶闸管将开始导通。
触发电流的大小取决于晶闸管的型号和工作条件。
2.2 触发电压触发电压是指施加在晶闸管的控制端(即闸极)和主电极(即阳极和阴极)之间的电压。
当触发电压达到一定数值时,晶闸管将开始导通。
触发电压的大小取决于晶闸管的型号和工作条件。
2.3 电流正向偏置电流正向偏置是指主电极(即阳极和阴极)之间的电流方向与导通方向一致。
当电流正向偏置达到一定数值时,晶闸管将开始导通。
电流正向偏置的大小取决于晶闸管的型号和工作条件。
三、晶闸管的导通过程晶闸管的导通过程包括触发和保持两个阶段。
触发阶段是指通过控制端施加足够的电流或电压,使晶闸管开始导通。
保持阶段是指在触发后,晶闸管能够维持导通状态。
3.1 触发阶段在触发阶段,通过控制端施加足够的电流或电压,使晶闸管的PN结区域形成电子-空穴对。
当电子-空穴对数量足够多时,晶闸管的PN结区域中形成一个导电通道,从而使晶闸管开始导通。
3.2 保持阶段在保持阶段,晶闸管的PN结区域中形成的导电通道将被保持,晶闸管将继续导通。
为了保持导通状态,晶闸管需要维持足够的电流正向偏置,并保持控制端施加的电流或电压。
四、晶闸管的导通特性晶闸管的导通特性包括导通电压降和导通电流。
4.1 导通电压降导通电压降是指晶闸管在导通状态下,主电极之间的电压降。
导通电压降的大小取决于晶闸管的型号和工作条件。
通常情况下,导通电压降较低,能够提供较低的功耗。
《电力电子技术》习题
《电力电子技术》习题第1章 电力电子器件1.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定? 答:晶闸管的导通条件是:晶闸管阳极和阳极间施加正向电压,并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流(或脉冲)。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定,负载上电压由输入阳极电压U A 决定。
1.2晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答:晶闸管的关断条件是:要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态,可采用阳极电压反向使阳极电流I A 减小,I A 下降到维持电流I H 以下时,晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断,其两端电压大小由电源电压U A 决定。
1.3晶闸管的非正常导通方式有哪几种?答:非正常导通方式有:(1) I g =0,阳极电压升高至相当高的数值;(1) 阳极电压上升率du/dt 过高;(3) 结温过高。
1.4请简述晶闸管的关断时间定义。
答:晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。
即gr rr q t t t +=。
1.5试说明晶闸管有哪些派生器件?答:快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。
1.6请简述光控晶闸管的有关特征。
答:光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管,在光的照射下,光电二极管电流增加,此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。
主要用于高压大功率场合。
1.7型号为KP100-3,维持电流I H =4mA 的晶闸管,使用在图题1.7所示电路中是否合理,为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题1.7答:(a )因为H A I mA K V I <=Ω=250100,所以不合理。
(b)A V I A 2010200=Ω=, KP100的电流额定值为100A,裕量达5倍,太大了。
(c )A V I A 1501150=Ω=,大于额定值,所以不合理。
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晶闸管的导通条件和关断条件
晶闸管的导通条件
晶闸管是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件,一般由两晶闸管反向连接而成,它有三个极:阳极,阴极和门极。
晶闸管在工作过程中,它的阳极(A)和阴极(K)与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路,晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。
它的功用不仅是整流,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。
晶闸管和其它半导体器件一样,其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。
上面了解到晶闸管的原理,我们就接着来看看晶闸管的导通和关断的条件及方法。
晶闸管的导通条件:阳极承受正向电压,处于阻断状态的晶闸管,只有在门极加正向触发电压,才能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度,应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流,即擎住电流IL以上。
导通后的晶闸管管压降很小,使导通了的晶闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至一个小的数值,即维持电流IH一下。
闸管导通的方法如下:。