Protection_of_diodes-thyristors二极管和晶闸管保护电路介绍
晶闸管是什么晶闸管有哪四个工作特性
晶闸管是什么晶闸管有哪四个工作特性晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又被称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化；晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和控制极；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。
晶闸管是什么晶闸管导通条件为：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（Thyristor）是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作，并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，是典型的小电流控制大电流的设备。
1957年，美国通用电器公司开发出世界上第一个晶闸管产品，并于1958年使其商业化。
晶闸管的四点工作特性晶闸管正常工作时的特性总结如下：1）承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。
2）承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。
3）晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。
4）要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。
晶闸管的工作特性静态特性正向特性，IG=0时，器件两端施加正向电压，只有很小的正向漏电流，为正向阻断状态。
正向电压超过正向转折电压Ubo，则漏电流急剧增大，器件开通。
随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低。
晶闸管本身的压降很小，在1V左右。
反向特性反向特性类似二极管的反向特性。
反向阻断状态时，只有极小的反相漏电流流过。
当反向电压达到反向击穿电压后，可能导致晶闸管发热损坏。
动态特性开通过程延迟时间td（0.5~1.5ms），上升时间tr（0.5~3ms），开通时间tgt以上两者之和，tgt=td+tr（1-6）。
可控硅命名规则
可控硅命名规则光控晶闸管：Photo-Thyristor 简称PT快速晶闸管：Fast Switching Thyristor 简称FST单项晶闸管：Semiconductor Controlled Rectifier 简称SCRThyristor 简称T双向晶闸管：Bi-directional Thyristor 简称BTBi-directional Controlled Rectifier 简称BCR逆导晶闸管：Reverse Conducting Thyristor 简称RCT逆阻晶闸管：Reverse Blocking Thyristor 简称RBT可关断晶闸管: Turn-off Thyristor 简称TOTBCR代表公司：原⽇本三菱公司（现瑞萨科技）代表产品：BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM等等BT代表公司：ST-意法半导体公司，Philips-荷兰皇家飞利浦半导体公司代表产品：PHILIPS BT131-600D、BT134-600E、ST BTA06-600C 、BTA08-600C等等⽽意法ST公司，则以BT字母为前缀来命名原件的型号，并且在BT后加A或B 来标⽰绝缘与⾮绝缘，组成BTA、BTB两⼤系列的双向可控硅型号。
触发电流的表⽰通常情况下各⽣产⼚家都是⽤型号的后缀字母来标⽰可控硅的触发电流各个⼚家的代表含义如下：PHILIPS公司D≤5MA E≤10MA C≤15MA F≤25MA G≤50MA R≤200uA或5MA型号没有后缀字母的触发电流，通常≤35MA意法ST公司：TW≤5MA ,SW≤10MA,CW≤35MA,BW≤50MA,C≤25MA,B≤50MA ,H≤15MA,T≤15MA。
(整理)晶闸管(SCR)原理
晶闸管(SCR)原理作者：时间：2007-12-17 来源:电子元器件网浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制关键词：晶闸管半导体材料晶闸管(thyristor)是硅晶体闸流管的简称，俗称可控硅（SCR），其正式名称应是反向阻断三端晶闸管。
除此之外，在普通晶闸管的基础上还派生出许多新型器件，它们是工作频率较高的快速晶闸管(fast switching thyristor，FST)、反向导通的逆导晶闸管(reverse conducting thyristor，RCT)、两个方向都具有开关特性的双向晶闸管(TRIAC)、门极可以自行关断的门极可关断晶闸管（gate turn off thyristor，GTO）、门极辅助关断晶闸管(gate assisted turn off thytistor，GATO)及用光信号触发导通的光控晶闸管(light controlled thyristor，LTT)等。
一、结构与工作原理晶闸管是三端四层半导体开关器件，共有3个PN结，J1、J2、J3，如图1(a)所示。
其电路符号为图1(b)，A(anode)为阳极，K(cathode)为阴极，G(gate)为门极或控制极。
若把晶闸管看成由两个三极管T1(P1N1P2)和T2(N1P2N2)构成，如图1(c)所示，则其等值电路可表示成图1(d)中虚线框内的两个三极管T1和T2。
对三极管T1来说，P1N1为发射结J1，N1P2为集电结J2；对于三极管T2，P2N2为发射结J3，N1P2仍为集电结J2；因此J2（N1P2）为公共的集电结。
当A、K两端加正电压时，J1、J3结为正偏置，中间结J2为反偏置。
当A、K两端加反电压时，J1、J3结为反偏置，中间结J2为正偏置。
晶闸管未导通时，加正压时的外加电压由反偏值的J2结承担，而加反压时的外加电压则由J1、J3结承担。
如果晶闸管接入图1(d)所示外电路，外电源U S正端经负载电阻R引至晶闸管阳极A，电源U S的负端接晶闸管阴极K，一个正值触发控制电压U G经电阻R G后接至晶闸管的门极G，如果T1（P1N1P2）的共基极电流放大系数为α1，T2（N1P2N2）的共基极电流放大系数为α2，那么对T1而言，T1的发射极电流I A的一部分α1I A将穿过集电结J2，此外，J2受反偏电压作用，要流过共基极漏电流i CBO1，因此图1(d)中的I C1可表示为I C1=α1I A+i CBO1。
PSCAD详细使用教程（中文）
PSCAD详细使⽤教程（中⽂）前⾔电⼒系统是⾮常复杂的。
其数学表达式的定义⽐航天飞⾏器及⾏星运动轨迹的定义更要错综复杂和具有挑战性。
⽐起计算机.家电和包括⼯业⽣产过程在内的⼀些⼤型复杂机器，电⼒系统是世界上最⼤的机器。
EMTDC是具有复杂电⼒电⼦、控制器及⾮线性⽹络建模能⼒的电⽹的模拟分析程序。
对于⼀个好的技术⼈员来说它是⼀个很好的⼯具。
当在PSCAD的图形⽤户界⾯下运⾏时，PSCAD/EMTDC结合成的强⼤功能，使复杂的部分电⼒系统可视化。
从20世纪70年代中期起，EMTDC就成了⼀种暂态模拟⼯具。
它的原始灵感来源于赫曼.多摩博⼠1969年4⽉发表于电⼒系统学报上的IEEE论⽂。
来⾃世界各地的⽤户需求促成它现在的发展。
20世纪70年代暂态仿真发⽣了巨⼤的变化。
早期版本的EMTDC在曼尼托巴⽔电站的IBM 打孔计算机上运⾏。
每天只有⼀两个问题可以被提交并运⾏，与今天取得的成就相⽐等编码和程序开发相当缓慢。
随着计算机的发展，功能强⼤的⽂件处理系统可被⽤在⽂本编辑等。
今天，功能强⼤的个⼈计算机已可以更深⼊细致的进⾏仿真，这是⼆⼗年前所不能想到的。
⽤户要求EMTDC仿真的效率和简便。
所以曼尼托巴⾼压直流输电研究所开发了PSCAD图形⽤户界⾯以⽅便EMTDC仿真的研究。
PSCAD/EMTDC在20世纪90年代最初创⽴并使⽤在unix⼯作站。
不久，作为电⼒系统和电⼒电⼦控制器的模拟器，它取得了极⼤的成功。
PSCAD 也成为了RTDS-时实数字仿真或混合数字仿真的图形⽤户界⾯。
Dennis Woodford博⼠于1976年在加拿⼤曼尼托巴⽔电局开发完成了EMTDC的初版，是⼀种世界各国⼴泛使⽤的电⼒系统仿真软件， PSCAD是其⽤户界⾯，PSCAD的开发成功，使得⽤户能更⽅便地使⽤EMTDC进⾏电⼒系统分析，使电⼒系统复杂部分可视化成为可能，⽽且软件可以作为实时数字仿真器的前置端。
可模拟任意⼤⼩的交直流系统。
IXBOD1-16RD中文资料
© 2000 IXYS All rights reserved Applicationsl Transient voltage protection l High-voltage switchesl Crowbarl Lasersl Pulse generatorsApplication Note H - 6Remark: For special selection of more than 2 pieces IXBOD 1-... for everybreak down voltage of VBO> 2000 V please contact us.H - 1H - 2© 2000 IXYS All rights reservedSymbol Conditions RatingsI D T VJ =125°C;V = 0,8x V BO 20µAV BO V BO (T VJ ) = V BO, 25°C [1 + K T (T VJ - 25°C)]I RMSf = 50 HZ;T amb = 50°C1.4Aconnection pins soldered to printed circuit (conductor 0,035x2mm)I AVM 0.9A I SM t p = 0.1 ms;T amb = 50°C non repetitive 200A I²t t p = 0.1 ms;T amb = 50°C2A 2s T amb -40...+125°C T stg -40...+125°C T VJm125°C K T Temperatur coefficient of V BO2·10-3K -1K P coefficient for energy per pulse E P (material constant) 700K/Ws R thJA - natural convection 60K/W - with air speed 2 m/s 45K/W Weight 1gSymbol Conditions Characteristic ValuesI BO T VJ=25°C 15mA I H T VJ =25°C 30mA V HT VJ =25°C 4 - 8V (dv/dt)C T VJ =50°C;V D = 0.67·(V BO + 100V)> 1000V/µs (di/dt)C T VJ =125°C;V D = V BO ; I T = 80A; f = 50 Hz200A/µs t q(typ)T VJ =125°C V D = 0.67·V BO ; V R = 0V 150µs dV/dt (lin.) = 200V/µs; I T = 80A; di/dt = -10A/µs V T T VJ =125°C; I T = 5A1.7V V (TO)For power-loss calculations only 1.1V r TT VJ =125°C0.12ΩV BO Standard V Types 600 ±50IXBOD 1 -06700 ±50IXBOD 1 -07800 ±50IXBOD 1 -08900 ±50IXBOD 1 -091000 ±50IXBOD 1 -10V BO =600-1000V I AVM =0.9 ADimensions in mm (1 mm = 0.0394")A KSingle Breakover Diode030IXYS reserve at these the right to change limits, test conditions and dimensions; Data according to IEC 60747H - 3© 2000 IXYS All rights reservedFig. 4 Transient thermal resistance.Fig. 3 On-state voltageFig. 2 Energy per pulse for exponentially decayingcurrent pulse (see waveforms definition).Fig. 1 Energy per pulse for trapezoidal current wafeforms(see waveform definition).t [s]T [A]V ZH - 4© 2000 IXYS All rights reservedSymbol Test Conditions 2 BODs3 BODs4 BODsD-VersionI D T VJ =125°C;V = 0,8x V BO 100100100100µA V BO V BO (T VJ ) = V BO, 25°C [1 + K T (T VJ - 25°C)]I RMSf = 50 HZ;T amb = 50°C2.01.41.10.3Aconnection pins soldered to printed circuit (conductor 0,035x2mm)I AVM 1.250.90.70.2A I SM t p = 0.1 ms; T amb = 50°C non repetitive 20020020050A I²t t p = 0.1 ms;T amb = 50°C2220.125A 2s V T T VJ =125°C; I T = 5A3.4 5.1 6.827V V (TO)For power-loss calculations only 2.2 3.34.417.5V r TT VJ =125°C0.240.360.483ΩT amb -40...+125-40...+125-40...+125-40...+125°C T stg -40...+125-40...+125-40...+125-40...+125°C T VJm 125125125125°C K T Temperatur coefficient of V BO 2·10-3 2·10-3 2·10-32·10-3K -1K P coefficient for energy per pulse E P (material constant)700 700700700K/Ws R thJA - natural convection20202020K/W - with air speed 2 m/s 16161616K/W Weight typical14141414gBreakover Diode ModulesV BO StandardBOD -V TypesElements 1200 ±50IXBOD 1 -12R(D)21300 ±50IXBOD 1 -13R(D)21400 ±50IXBOD 1 -14R(D)21500 ±50IXBOD 1 -15R(D)21600 ±50IXBOD 1 -16R(D)21700 ±50IXBOD 1 -17R(D)21800 ±50IXBOD 1 -18R(D)21900 ±50IXBOD 1 -19R(D)2V BO Standard BOD -V Types Elements2000 ±50IXBOD 1 -20R(D)32100 ±50IXBOD 1 -21R(D)32200 ±50IXBOD 1 -22R(D)32300 ±50IXBOD 1 -23R(D)32400 ±50IXBOD 1 -24R(D)32500 ±50IXBOD 1 -25R(D)32600 ±100IXBOD 1 -26R(D)32800 ±100IXBOD 1 -28R(D)33000 ±100IXBOD 1 -30R(D)33200 ±100IXBOD 1 -32R(D)3V BO Standard BOD -V Types Elements3400 ±100IXBOD 1 -34R 43600 ±100IXBOD 1 -36R 43800 ±100IXBOD 1 -38R 44000 ±100IXBOD 1 -40R 44200 ±100IXBOD 1 -42R4Symbol Test Conditions Characteristic Values both Versions R & RD 2 BODs 3 BODs4 BODsI BO T VJ=25°C 151515mA I H T VJ =25°C 303030mA V HT VJ =25°C4 - 8 4 - 8 4 - 8V (dv/dt)CT VJ =50°C;V D = 0.67·(V BO + 100V)- V BO bis 1500V > 1000--V/µs - V BO 1600 - 2000V > 1500--V/µs - V BO 2100 - 2500V -> 2000-V/µs - V BO 2600 - 3000V -> 2500-V/µs - V BO 3200 - 3400V --> 3000V/µs - V BO 3600 - 4200V --> 3500V/µs (di/dt)C T VJ =125°C;V D = V BO ; I T = 80A; f = 50 Hz200200200A/µs t q(typ)T VJ =125°C V D = 0.67·V BO ; V R = 0V 150150150µsdv/dt (lin.) = 200V/µs; I T = 80A; di/dt = -10A/µs2-3 BODs Version: RVersion: RDIXYS reserve at these the right to change limits, test conditions and dimensions; Data according to IEC 60747032H - 5© 2000 IXYS All rights reservedFig. 8 Transient thermal resistance.KADimensions in mm (1 mm = 0.0394")Fig. 5 Energy per pulse for single BOD element for trapezoidal wave current. E P must be multiplied by number of elements for total energy.Fig. 6 Energy per pulse for single BOD element for exponentially decaying current pulse. E P must be multiplied by number of elements for total energy.KAZ t [s]Fig. 7On-state voltage at T VJ = 125°C.[V]V TT [A]H - 6© 2000 IXYS All rights reservedApplicationProtection of thyristors against overvoltages in forward direction.V DiV BO (T VJ ) = V BO, 25°C [1+KT(T VJ - 25°C)]a. The maximum junction temperature shall be calculated for a module IXBOD 1 -30R at anambient temperature T a = 60 °C, an exponentially decaying current I TM = 40A, a pulsewidth tp = 2 µs,an operating frequency f = 50 Hz and naturalconvection. From the diagram Fig. 6 the energy per pulse is obtained:E p1 = 6 x 10-3WsFor a module IXBOD1-30R the number of single IXBOD elements is:n = 3At natural air cooling the thermal resistance junction to ambient amounts to (Fig.8):R thJA = 20K/Wand the unknown temperature can be calculated as:T VJmax1 = T a + n • f • E p • R thJA + K p • E p T VJmax1 = 60 + 18 + 4.2= 82.2°Cb. If following these steady-state conditions anoverload for 1 minute occurs with I TM = 60 A and a pulse-width tp = 4 µs at the same operatingfrequency f = 50 Hz, then the resulting maximum junction temperature is calculating as follows:T VJmax2 = T VJmax1 + (E p2-E p1) • n • f •Z thJA (t) + Kp • (E p2-E p1)The diagrams Fig. 11 and Fig. 8 showE p2= 14x10-3 WsZ thJA (t = 1min) = 12K/WFrom what follows:T VJmax2 = 82.2 + 14.4 + 5,6 = 102.2 °Cwhich is allowed because the maximum admissible junction temperature T VJM = 125 °C.Calculation exampleH - 7© 2000 IXYS All rights reservedNotice1. A IXBOD element has a maximum reverse blocking voltage of 10V.2. For higher reverse voltages a fast, soft recovery diode must be connected in series (Fig. 9).This diode must fulfill the conditions of Fig. 10.T :ThyristorR 1:Current limiting resistance (0 - 200 Ω)D 1:Series-diode (fast recovery diode)D 3:Protection diodeD 4:Zener diode, typical V Z : 3-6 VR 2, C 2:Protection against parasitic triggering;recommended values:R 2 : 100 - 1000 ΩC 2 : 22 - 47 nF R 3, C 3:Snubber network of the thyristorExample of a circuitA simple emergency triggering circuit.Fig. 9IXBOD protection by a fast recoverydiode.3R 23Fig. 10 Maximum peak value of the reverse current admissible for a given pulse-width t B , which is required for the suitable fast recovery series-diode.I R t BH - 8© 2000 IXYS All rights reserved。
晶闸管(Thyristor)
1．2 晶闸管（Thyristor）晶闸管是晶体闸流管的简称，属于半控型电力电子器件。
它有三个电极：阳极A，阴极K和门极G。
其外型及电路符号如图1-1所示。
与晶体管不同，晶闸管只有导通和阻断两种状态，导通时电流从阳极A流向阴极K，A-K之间电压很小，类似于一个闭合的开关，但电流不能反向流动；如果晶闸管处于阻断状态，A-K之间无电流流动，其电压由外部电路决定。
若要使晶闸管从阻断状态进入导通状态，必须同时满足以下两个条件：1）阳极和阴极之间加正向电压，A+、K-；2）门极与阴极之间加正向电压，G+、K-。
图1-1 晶闸管的外形和符号晶闸管一旦进入导通状态，门极就失去了控制作用，无论加正向电压还是反向电压，都不会影响晶闸管的导通。
要使晶闸管从导通状态转入阻断状态，可以采取以下措施之一：将阳极电流降低到零；或者在阳极和阴极之间加反压，即阳极接负、阴极接正。
1.2.1 晶闸管的结构和工作原理晶闸管的结构如图1-2所示，四层半导体材料组成P-N-P-N结构，形成三个PN结J1、J2和J3，它们串联连接在阳极和阴极之间。
在门极开路时，无论阳极和阴极之间所加的电压方向如何，三个P-N结至少有一个承受反向电压，因此A、K之间不可能有电流，晶闸管处于阻断状态。
如果满足晶闸管的开通条件，即阳极接电压正极、阴极接负极，同时门极和阴极之间接一个G+、K-的正向电压，晶闸管就可以从阻断状态转入导通状态。
原理如下，假想将晶闸图1-2晶闸管的结构管分为两部分如图1-2（b ），则上半部分相当于一个PNP 形三极管V 1，而下半部分相当于一个NPN 型三极管V 2，两只三极管的连接如图1-2（c ）所示，如此连接使得任何一个三极管导通时电路会出现强烈的正反馈。
如果阳极电路加正向电压（A+、K-），当门极电位高于阴极电位时V 2的发射结正偏，出现门极电流I g ，该电流为V 2提供基极电流I b2，进而产生集电极电流I c2，而I C2亦即T 1的基极电流I b1，经V 1的放大作用，产生集电极电流I c1，I c1又为V 2提供（或强化V 2的）基极电流。
半导体产品分类及对应作用
半导体产品分类及对应作用1. 整流器（Rectifiers）：整流器用于将交流电转换为直流电。
它是半导体产品中最基本的一种，常用于电源和电机驱动等领域。
整流器通常采用二极管或硅可控整流器（SCR）的形式，可以有效地实现电流的单向流动。
2.可控硅（SCR）：可控硅是一种功能强大的半导体开关，可以控制电流的导通和截止。
它具有高开关速度、高功率处理能力和可靠性，常用于电力控制、电机控制和电炉等高功率电器的驱动。
3. 功率晶体管（Power Transistor）：功率晶体管是一种用于放大和控制高功率信号的半导体器件。
它主要用于功率放大、开关和频率转换等领域，具有高电流、高频率和高耐压等优点。
4. 晶闸管（Thyristor）：晶闸管是一种由SCR演变而来的特殊型号半导体器件，也被称为双向可控硅。
晶闸管具有双向导流性能和较高的电流承受能力，广泛应用于交流电控制和交流电源的调节。
5. 三极管（Transistor）：三极管是一种最常见的半导体器件，用于放大和开关电路。
它根据不同的构造形式分为有源和无源两种，包括NPN型和PNP型。
三极管被广泛应用于放大器、振荡器和开关电路等领域。
6.双极型场效应管（BJT）：双极型场效应管也称为双栅晶体管，是一种可控电流的、双极性的半导体器件。
它具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点，被广泛应用于电子放大器、功率放大器和开关电路等领域。
7.金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）：MOSFET是一种基于金属-氧化物-半导体结构的场效应管。
它具有高输入阻抗、低功耗和快速开关速度的特点，被广泛应用于逻辑电路、功率放大和高频电路等领域。
8. 集成电路（Integrated Circuit，IC）：集成电路是将多个半导体器件和电子元件集成在一颗芯片上的电路。
它具有体积小、功耗低和性能稳定等优点，广泛用于计算机、通信、消费电子和工控等领域。
9. 光电器件（Optoelectronic Devices）：光电器件是利用半导体材料的光电效应制造的器件，可以将光能转换为电能或反之。
MDF code 20100708
Material Name
材料描述
Mechanical Components 机械部件 Electrical Connectors 电气连接件 Insulators and Electrical Bushings 绝缘子和电气套筒
Protecting and Control 保护和控制元件（低压） Elements (LV)
Electrical Motors, Generators and Drives 电机 发电机和驱动器 Wires, Cables and Conductors 电线电缆和导体 Electronic Passive Components 电子无源元件
Electronic Active Components 有源元件
Material Name
材料描述
Cu/Cu Alloys Foils, Sheets, Plates and Strips 铜合金，箔片，薄板，板和带 Cu/Cu Alloys, Bars, Wires and Ropes 铜合金，棒排，线和绳 Al/Al Alloys and Mg/Mg Alloys, Foils, Sheets, Plates and Strips 铝和镁合金，箔片，薄板，板和带 Contacts and Contact Material 触点和触点材料 Silicon Steel, Grain Oriented (extra costs, e.g. slitting, binned to 5AG) 硅钢，晶粒取向钢（额外费用，如剪切，归入5AG） Thermoplastics Raw Material 热塑性塑料 Thermosetting Raw Material 热硬化性塑料 Chemicals and Gases, Other 其他化学制品和气体 Raw Materials, Other and Parts of Other Materials 原材料，其他 Ductile Cast Iron, Raw 球墨铸铁，未加工 Castings, Raw - Other 粗铸件，其他 Die Castings, Machined - Al/Al Alloys and Mg/Mg Alloys 铝和镁合金压铸，机加工 Cut, Punched or Stamped - Cu/Al 剪切，冲空和冲压件，铜/铝 Cut, Punched or Stamped - Iron and Steel 剪切，冲空和冲压件，铁/钢 Machined and Turned Parts - Cu/Cu Alloys 铜和铜合金机加工和车削件 Machined and Turned Parts - Iron and Steel 铁和钢机加工和车削件
专业英语翻译(中英对照)
1. Electrical Measuring Instruments电子测量仪表Electrical personnel use many different types of measuring instruments. 电子技术人员使用许多不同类型的测量仪器。
Some jobs require very accurate measurements while other jobs need only rough estimates. 一些工作需要精确测量面另一些工作只需粗略估计。
Some instruments are used solely to determine whether or not a circuit is complete. 有些仪器被使用仅仅是确定线路是否完整。
The most common measuring and testing instruments are voltage testers, voltmeters, ammeters, ohmmeters, continuity testers, megohmmeters, wattmeters（功率计）, and watt-hour meters（电度表，电表）。
最常用的测量测试仪表有：电压测试仪，电压表，欧姆表，连续性测试仪，兆欧表，瓦特表还有瓦特小时表。
All meters used for measuring electrical values are basically current meters. 所有测量电值的表基本上都是电流表。
They measure or compare the values of current flowing through them. 他们测量或是比较通过他们的电流值。
The meters are calibrated and the scale is designed to read the value of the desired unit. 这些仪表可以被校准并且设计了不同的量程，以便读出期望的数值。
电力二极管和晶闸管讲义课件
电力二极管和晶闸管讲义课件一、引言本讲义课件旨在介绍电力二极管和晶闸管的根本概念、工作原理以及应用领域。
电力二极管和晶闸管是电子器件中非常重要的组成局部，对于电力系统的平安运行和电能的调控起着至关重要的作用。
通过学习本讲义，您将能够了解到电力二极管和晶闸管的特性以及在实际应用中的具体用途。
二、电力二极管2.1 根本概念电力二极管，也称为肖特基二极管，是一种具有单向导电特性的半导体器件。
它由P型半导体和N型半导体组成，其中P型半导体为阳极〔A〕端，N型半导体为阴极〔K〕端。
当正向电压作用于二极管时，电流能够从阳极端流向阴极端；而当反向电压作用于二极管时，电流几乎不会通过二极管。
2.2 工作原理电力二极管的导电特性是由肖特基效应产生的。
肖特基效应是指当P型半导体和N型半导体相接触时，由于能带结构的不连续性，形成一个肖特势垒。
在正向电压作用下，势垒降低，电子能够克服势垒，从P型半导体向N型半导体注入，形成电流；而在反向电压作用下，势垒增加，阻碍电流的流动。
2.3 应用领域电力二极管在电力系统中有着广泛的应用。
其主要作用是实现电能的整流，即将交流电转换成直流电。
电力二极管可以作为整流器使用，将交流电源转换为电流仅在一个方向上流动的直流电源。
此外，电力二极管还可以用于电压倍增电路、脉冲调制电路等方面。
三、晶闸管3.1 根本概念晶闸管是一种具有控制特性的高功率半导体器件。
它由四层半导体构成，包括三个PN结。
晶闸管有三个主要引脚，包括阳极〔A〕、阴极〔K〕和控制极〔G〕。
晶闸管的主要特点是具有单向导通性和双向控制性，其导通与截止状态可通过控制极上的信号进行控制。
3.2 工作原理晶闸管的导通与截止是由PN结的正向偏置与反向偏置来控制的。
当控制极施加正向脉冲信号时，PN结之间的势垒会降低，使得晶闸管导通；而当控制极施加反向脉冲信号或不施加信号时，PN结之间的势垒会增加，使得晶闸管截止。
3.3 应用领域晶闸管在电力系统中有着广泛的应用。
晶闸管的结构和等效电路
晶闸管的结构和等效电路
晶闸管是一种电子器件，通常用于控制电流的开关。
它由四个层的PN结组成，它们称为阴极极板（Cathode Plate），阳极
极板（Anode Plate），门极极板（Gate Plate）和基极（Base）。
晶闸管的等效电路包括以下元件：
1. 开关（Switch）：用于控制电流的通断。
2. 二极管（Diode）：由晶闸管的阳极和阴极组成，在正向电
压下导通，反向电压下截断。
3. 寄生电阻（Parasitic Resistance）：晶闸管内部存在的电阻，对电流的流动有一定的影响。
4. 寄生电容（Parasitic Capacitance）：晶闸管内部存在的电容，对电流的变化速率有一定的影响。
5. 控制源/信号源（Control/Signal Source）：提供控制晶闸管
开关的信号，通常是一个短脉冲信号或者一个电压信号。
晶闸管的等效电路可以根据具体的应用场景进行调整和优化。
在实际电路中，晶闸管往往会与其他元件（如电阻、电容等）一起组成更复杂的电路，以实现特定的功能或控制特定的电流。
西门子 低压熔断器系统 说明书
门子电气安装技术目录 2002Catalog 2002电气安装技术部发行的各类产品样本List of all Catalogs from Electrical Installation Technology (ET)电气安装技术Electrical Installation Technology请将您的要求寄往与您最近的西门子办事处Please direct requests to your Siemens branch office注意：技术数据旨在提供一般信息。
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电力电子技术中常见的功率器件有哪些
电力电子技术中常见的功率器件有哪些电力电子技术是指利用电子器件与电力电路相结合，实现电能变换控制的技术领域。
在电力电子系统中，功率器件扮演着至关重要的角色，用于实现电能的调节、变换和传输。
本文将介绍电力电子技术中常见的功率器件。
1. 硅控整流器（SCR）硅控整流器（Silicon Controlled Rectifier，SCR）是一种能控制电流的功率器件。
它广泛应用于电力电子系统中的交流至直流变换、电能变流控制等方面。
SCR具有自保持性能和高电流承受能力，适用于高功率和高电流的应用。
2. 二极管二极管（Diode）是一种最简单的功率器件，用于无源器件或有源器件的整流与反向阻断。
它具有单向导电特性，常用于电源电路、整流电路和开关电源中。
3. MOSFET金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）是一种控制型功率器件。
它具有低电压控制、低输入电阻和高频特性等优势。
在交流变直流电源、逆变器以及开关电源等领域中得到广泛应用。
4. IGBT绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）是一种开关型功率器件。
它综合了MOSFET和晶闸管（GTR）的特点，既具有MOSFET的低电压控制特性，又具有GTR的高电流承受能力。
IGBT广泛应用于电力传动、逆变器和调压器等领域。
5. GTO门极可控晶闸管（Gate Turn-Off Thyristor，GTO）是一种可控硅器件。
它具有GTR的高电流承受能力和SCR的高电压承受能力，能够承受大功率的电流和电压。
GTO在高电流和高压应用领域具有重要地位，如电力传动、变频调速等。
6. 可控硅可控硅（Thyristor）是一种具有双向触发、单向导通的功率器件。
它适用于交流电的控制和变换，广泛应用于电力电子变频调速、电机起动控制等领域。
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
电力电子元器件深入探讨电力电子行业中的关键元器件
电力电子元器件深入探讨电力电子行业中的关键元器件电力电子是现代电力系统中不可或缺的技术领域之一，它涵盖了各种用于调节和转换电能的技术和设备。
而在电力电子系统中，关键元器件的性能直接关系到整个系统的安全性、可靠性和效能。
本文将深入探讨电力电子行业中的几个关键元器件：晶闸管、功率二极管、IGBT、MOSFET及电容器。
一、晶闸管晶闸管是电力电子行业中最重要和最常用的器件之一。
它是一种具有双向导通能力的开关元件，可以控制大功率电流。
晶闸管的主要特点是可逆导通性、开关速度快、耐电压高等。
它在交流电控制、变频调速、逆变等领域具有广泛应用。
二、功率二极管功率二极管是另一种常用的关键元器件，它具有单向导电特性。
功率二极管可以用于整流电路、瞬态保护、逆变器等各种电力电子系统中。
功率二极管的主要特点是反向耐压高、开关速度快、漏电流小等。
三、IGBTIGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种大功率半导体开关器件，结合了MOSFET和双极型晶体管的特性。
IGBT可以实现大电流和高开关速度，广泛应用于电力电子系统中的逆变器、变频器、直流传动等领域。
它具有可控性强、工作温度范围广的特点。
四、MOSFETMOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）是一种常见的功率开关和调节器件。
MOSFET可以实现大功率开关和调节，广泛应用于变频器、逆变器、电压调节等电力电子系统中。
它具有开关速度快、体积小、无电流触发等特点。
五、电容器电容器是电力电子系统中常用的能量存储元器件。
它主要用于滤波、稳压、谐振等功能。
电容器的主要特点是容量大、损耗小、响应速度快等。
在电力电子系统中，电容器的选择和使用直接影响到系统的稳定性和性能。
总结：电力电子元器件在电力电子行业中扮演着重要的角色。
本文深入探讨了几个关键元器件的性能特点和应用领域。
晶闸管、功率二极管、IGBT、MOSFET及电容器在电力电子系统中发挥着重要的作用，它们的性能和可靠性直接关系到整个系统的运行效能。
晶闸管和整流二极管
示例 1
示例
示例 2
（a）桥臂模块
(b) 单相整流桥模块
(c) 晶闸管模块
模块一般有两种形式，即绝缘隔离型（图 1）和非绝缘隔离型(图 2)。前者 绝缘型芯片与底板之间的绝缘耐压高达 2500V 有效值以上，应用比较灵活，可以 把一个或多个桥臂模块安装在同一个接地的散热器上，连成各种标准的单相或者 三相全控、半控整流等桥式电路、交流开关或者其他各种实用电路，从而大大简 化了电路结构，缩小装置体积。后者非绝缘型需有公共阳极和阴极才能使用，因 而在使用中有很大局限性，发展较慢。
焊接式
压接式
DCB 键合式
目前比较常见的二极管和晶闸管模块命名方式如下表所示。例如，两个可控硅 110A/1600V，串联成可控硅模块，则此模块的型号为 MTC110-16（或者 MTC110A1600V）。
M
T
Hale Waihona Puke C□□M 表示模块
符号 D Z T K F H
器件类别 器件类别 普通整流管 快恢复二极管 可控硅 快速可控硅 D和T Z和K
晶闸管(可控硅)模块和整流二极管模块之简介
可控硅（晶闸管）模块和整流二极管模块始于 20 世纪 70 年代初，起初是中 小功率晶闸管模块（电压≤1000V，电流≤100A）。之后随着模块制造工艺的成 熟以及相应辅助材料的研发成功，晶闸管模块的容量逐渐增大，品种增多。该系 列模块的技术现已相当成熟，成产成品率也相当高，使用也随着普遍和成熟，已 成为电力调控的重要器件。目前晶闸管模块已经做到 2000A/2500V。晶闸管和整 流二极管模块主要指各种电连接的(a)桥臂模块、(b)单相整流桥模块和(c)晶闸 管模块。
该项数字表示电流 IT(AV)/IF(AV)
中频交直流原理
中频交直流原理The principle of medium frequency AC/DC is an important concept in electrical engineering. 中频交直流原理是电气工程中重要的概念。
It involves the conversion of alternating current (AC) to direct current (DC) at a medium frequency. 它涉及在中等频率下将交流电转换为直流电。
This principle is utilized in various applications such as power electronics, industrial equipment, and renewable energy systems. 这一原理被应用于各种应用中，如功率电子、工业设备和可再生能源系统。
Understanding the working mechanism of medium frequency AC/DC is crucial for engineers and technicians working in these fields. 理解中频交直流的工作机制对于在这些领域工作的工程师和技术人员至关重要。
Medium frequency AC/DC operates by utilizing a rectifier to convert the AC power source into DC power. 中频交直流通过利用整流器将交流电源转换为直流电源运作。
The rectifier consists of diodes or thyristors that allow the current to flow in one direction only, effectively converting AC to pulsating DC. 整流器包括二极管或晶闸管，可以使电流只能单向流动，有效地将交流电转换为脉动直流。
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Protection of diodes & thyristors二极管＆晶闸管的保护Index目录Voltage surge protection电压浪涌保护 (1)Uncontrolled rectifier circuits不可控整流电路 (1)Controllable switches (thyristors)可控硅开关（晶闸管） (2)Circuits 电路 (2)Overvoltage protection using varistors 通过压敏电阻进行过电压保护 (4)Snubber circuits based on siIicon avalanche diodes 基于雪崩二极管的缓冲电路 (4)Overcurrent protection 过电流保护 (5)Bimetall thermostats 双金属自动调温器 (5)Temperature-dependent resistors 温度传感电阻 (5)Fuses 保险丝 (5)Voltage surge protection电压浪涌保护The use of RC networks turns the inductors in the circuit to seriesresonant circuits, converting the steeply increasing voltage peaks intoattenuated oscillations of low amplitude.RC缓冲电路的使用将利用串联谐振电路的电感，把急剧增加的电压峰值转换成低振幅的衰减振荡值。
Uncontrolled rectifier circuits不可控整流电路In uncontrolled bridge circuits, it is normally sufficient to include a snubber on the DC side only. It is often not needed to include any protection circuit as long as the maximum breaking voltage of the diodes is significantly higher than the operation voltage.在不可控桥式整流电路中，通常仅在直流侧有一个缓冲电路便足够，它往往不需要包括任何保护电路，只要保证二极管的最大截止电压高于实际电路电压即可。
Controllable switches (thyristors)可控硅开关（晶闸管）Thyristors have to be protected not only from excessive non-permissible surges, but also - and more importantly - from the steep rate of rise.晶闸管的保护不仅要考虑过大的浪涌，而且更重要的是要考虑陡峭的上升沿。
The use of a single-thyristor snubber is, however, limited because the capacitors discharge through these networks during triggering and thus cause undesired stress with a steep current rate of rise (di/dt stress).然而，使用一个单晶闸管缓冲器有限的，因为在触发过程中通过这些电路的电容放电，会导致一个陡峭的上升率（di / dt）产生。
In thyristor assemblies for low current densities and high voltages where relatively small capacitance and high-ohmic resistances are sufficient, this di/dt stress is still relatively low, meaning that here a single-switch snubber alone is often enough.在晶闸管组件中，对于低电流密度和高电压的要求，相对较小的电容值和高阻抗值是足够的，di / dt的压力仍然比较低，也就是说，这里的单开关缓冲往往也是足够了。
For higher current densities, however, the solution is to use an AC side snubber.然而，对于高电流密度，一般都是利用交流侧缓冲电路来解决。
For very high power, in particular for parallel thyristor circuits, it can be of advantage to connect the RC circuit via an auxiliary bridge.对于非常高的功率场合，特别是对于晶闸管并联的电路，通过一个附加桥式电路连接的缓冲电路会有比较大的优势。
Circuits 电路Dimensioning guidelines for single-switch snubbers 对于单开关缓冲电路的尺寸规格说明Assumption: around half of the energy represented by the recovered charge Qrr is transferred to the circuit in the form of an overvoltage.假设：大约一半的能量被恢复充电电荷通过过电压的形式转移至电路中。
The table below features typical RC values for SEMIPACK modules:下表中给出了SEMIPACK模块的RC缓冲电路的典型参数。
Snubbers for AC voltage converters (W1C) 交流电压转换器的缓冲电路（W1C）W1C circuits comprise two antiparallel thyristors; the following, however, applies to a circuit comprising one thyristor with antiparallel diode. This is always equipped with a snubber circuit, in the simplest case comprising one common RC element (Figure 4.4.10). If each of the antiparallel components has its own fuse protection, then each must also be equipped with its own RC element. W1C电路包括两个反并联晶闸管；下图中，适用于包括一个反并二极管、晶闸管的电路。
这往往就是一个缓冲电路，最简单的情况就是配置一个常用的RC元件（图4.4.10）。
如果反并联组件的每个器件都有对应的保险丝保护，那么每个器件都必须也要配置对应的RC元件。
The values for capacitor C (μF) and resistor R (Ω) can be determined using the following formulae:根据以下公式可以计算RC电路中的R和C的参考值。
Overvoltage protection using varistors 通过压敏电阻进行过电压保护The resistance of a varistor decreases as the voltage increases. Varistors can be used to attenuate overvoltage on the AC or on the DC side, or even as single-switch snubbers.One shortcoming of varistors is that they do not attenuate the voltage dv/dt. Thus, in thyristors with low dv/dt values, an additional RC snubber is needed.压敏电阻的电阻随着电压升高会降低，可以用来衰减交流或直流侧的过电压或者用于单开关的缓冲器中。
压敏电阻的缺点之一是，他们不能衰减电压的变化率。
因此，对于较低的dv/ dt值的晶闸管，额外的RC缓冲电路是必要的。
Snubber circuits based on siIicon avalanche diodes 基于雪崩二极管的缓冲电路Also known as clamping diodes (transient voltage suppressors), they have the advantage over RC snubbers of being small in size and having lower energy consumption.该雪崩二极管又称钳位二极管（瞬态电压抑制器），他们有体积小和能耗更低的RC缓冲器的优势。
Overcurrent protection 过电流保护Bimetall thermostats 双金属自动调温器Bimetal thermostats contain bimetal discs which, at a certain factory-set temperature, snap from one position to the next, opening or closing a contact in the process.双金属温控器包含双金属碟片，在一种出厂设置的温度下，通过打开过关闭接触点实现从一种状态到另外一种状态的转换。
Temperature-dependent resistors 温度传感电阻Temperature-dependent resistors have the advantage over bimetal thermostats that they respond to temperature changes more quickly. An additional electronic circuit is needed to convert the change in resistance into a signal that can, for example, trigger a protective device.温度传感电阻拥有比双金属温控器更迅速地响应温度变化的优势。