晶闸管教材
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你会做吗？
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补充学习一
认识单结晶体管
单结晶体管的实物图
单结晶体管的外形
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单结晶体管的结构
图 形 符 号
单结晶体管的基本特性
A、B1间的电压为：
UA
RB1 RB1 RB2
U BB
U BB
式中，η称为分压比，其值一般
在0.3～0.9之间。 单结晶体管的导通条件是：
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当正向阳极电压大 到正向转折电压时， 晶闸管能够正常导通 吗？为什么？ 选择晶闸管 时，主要选 择哪两个技 术参数？
何谓晶闸管Βιβλιοθήκη Baidu“硬开通 ”？晶闸管正常工作时 允许“硬开通”吗？为 什么？
分析下列说法是否正确，对者打“√”错者打 “×”。 （1）晶闸管加上大于1V的正向阳极电压就能 导通。（ ） （2）晶闸管导通后，控制极就失去了控制作 用。 （ ） （3）晶闸管导能时，其阳极电流的大小由控 制极电流决定。（ ） （4）只要阳极电流小于维持电流，晶闸管就 从导通转为阻断。（ ）
晶闸管教材
1.认识晶闸管的符号 2.了解晶闸管的特性 3.理解晶闸管的运用
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复习 二极管
二极管图形符号：
箭头方向表示二 极管正向导通时
电流的方向
用逆止水阀门比喻二极管示意图 （a）正向水流顶开阀门 （b）反向水流压紧阀门
文字符号：VD
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3、使用晶闸管之前，应该用万用表检查晶闸管是否良好。发现 有短路或断路现象时，应立即更换。
4、严禁用兆欧表即摇表检查元件的绝缘情况。 5、电流为5A以上的晶闸管要装散热器，并且保证所规定的冷却 条件。为保证散热器与晶闸管管心接触良好，它们之间应涂上一薄 层有机硅油或硅脂。 6、按规定对主电路中的晶闸管采用过压及过流保护装置。 7、要防止晶闸管门控极的正向过载和反向击穿。
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1.5.4 晶闸管的主要技术参数
3．通态峰值电压UTM 指晶闸管通以某一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电 压。通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为晶闸管的额定 电压。选用时，晶闸管的额定电压要留有一定的裕量，一般取额定 电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2～3倍。 4．控制极触发电压UG 指与控制极触发电流相对应的直流触发电压，UG的值一般为1～ 5V。 5．额定通态平均电流IT 额定通态平均电流IT是指晶闸管在环境温度为40℃和规定的冷却 状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半 波电流的平均值。使用时应按实际电流与通态平均电流有效值相等 的原则来选取晶闸管，应留一定的裕量，一般取1.5～2倍。普通晶 闸管的IT规格有1、3、5、10、20、30、50、100、200、300、400 、500、600、800、1000A。
任务导入
看一看：调光灯电路
内部 电路 实物 示意 图
电路 组成 框图
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1.5 晶闸管（SCR）
1.5.1 晶闸管的结构组成 晶体闸流管简称晶闸管，是一种能控制大电流通断的功
率半导体器件。晶闸管的问世使半导体器件从弱电领域进入 强电领域，在电力电子行业中得到了广泛地应用。由于晶闸
于维持电流IH。
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晶闸管只有导通和关断两种状态，这种开关特性需 要在一定条件转化，如下表所示：
状态
从关断 到导通
条件
1、阳极电位高于阴极电位 2、控制极有足够的正向电压和电流
维持 导通
1、阳极电位高于阴极电位 2、阳极电流大于维持电流
从导通 到关断
1、阳极电位低于阴极电位 2、阳极电流小于维持电流
控制极的作用是通过外加正向触发脉冲使晶闸管导通，却 不能使它关断。
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观察单向晶闸管的工作特性
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晶闸管的导通和关断条件
实验结论 ❖ 1）晶闸管的导通条件：在晶闸管的阳极和阴极两
端加正向电压，同时在它的门极和阴极两端也加正 向电压，两者缺一不可。 ❖ 2)晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用，因此门 极所加的触发电压一般为脉冲电压。晶闸管从阻断 变为导通的过程称为触发导通。门极触发电流一般 只有几十毫安到几百毫安，而晶闸管导通后，可以 通过几百、几千安的电流。 ❖ 3)晶闸管的关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小
灯不亮
由此晶闸管导通和关断实验电路可知：要使晶闸管导通， 一是需在它的阳极A与阴极K之间外加正向电压，二是在它 的控制极G与阴极K之间输入一个正向触发电压。晶闸管导 通后，松开按钮开关，去掉触发电压，仍然维持导通状态。
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1.5.2 晶闸管的工作原理
灯不亮
由此晶闸管导通和关断实验电路可知：如果阳极或控制极 外加的是反向电压，晶闸管就不会导通。
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谢谢观看！ 2020
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补充学习三
认识调光灯电路结构及工作过程
工作过程：
接通电源后，交流电经桥 式整流后给单向晶闸管阳 极提供正向电压，并经过 R2、R3加在单结晶体管 的基极上，同时经过电阻 R1、RP和R4给电容器C 充电，当C两端的电压大 于单结晶体管的导通电压 时，单结晶体管导通，给 晶闸管提供一个触发脉冲 信号，调节电位器RP，
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1.5.5 晶闸管的使用注意事项
1、选用晶闸管的额定电压时，应参考实际工作条件下的峰值电 压的大小，并留出一定的余量。
2、选用晶闸管的额定流时，除了考虑通过元件的平均电流外， 还应注意正常工作时导通角的大小、散热通风条件等因素。在工作 中还应注意管壳温度不超过相应电流下的允许值。
单结晶体管等 效电路
UE﹥η UBB + UD (UD为PN结的正向压降)
结论：只要改变UE的大小，就可以控制单结晶体管 的导通与截至。从而获得从RB1输出的脉冲电压。
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补充学习二
单结晶体管触发电路
工作原理： 电源接通后，通过可调电阻RP和电 阻R3给电容C充电，当电容充电电 压UE上升到大于ηUBB + UD时，单结 晶体管导通，C迅速放电，在R2上 形成一个很窄的正脉冲，放电后电 容C两端的电压几乎为零，此时图 中的单结晶体管截止。第一个周期 过后，由于UCC继续通过RP和R3给 电容C充电， 这样连续不断重复上 述过程，从而获得晶闸管所需要的 触发脉冲电压。
管的通断可以控制，因之被称为可控硅。晶闸管主要用途
有整流、调压、逆变和开关等方面。下面是各类晶闸管产品 外形图。
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1.5.1 晶闸管的结构组成
为更好地说明晶闸管的工作原理，可 阳极 把其看做是：
控制极 阴极 结构组成
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图符号
1.5.1 晶闸管的结构组成
就可以改变单向晶闸管的触发延迟角α的大小，改变 单结晶体管触发电路输出的触发脉冲的周期，从而即 改变输出电压的大小，这样就可以改变灯泡的亮暗。
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单相桥式可控整流电路
a）变压器二次 侧电压
b）触发 脉冲
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c）输出 波形
谢谢欣赏
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1.5.4 晶闸管的主要技术参数
6．维持电流IH 维持电流IH指能使晶闸管维持导通状态时所必需的最小电 流，一般为几十到几百毫安，与结温有关，结温越高，则IH 值越小。额定通态平均电流IT越大，IH越大。 7．控制极触发电流IG IG指在规定的环境温度下，维持晶闸管从阻断状态转为完 全导通状态时所需要的最小直流电流。IG的数值一般为几到 几百毫安，额定通态平均电流IT越大，IG越大。 晶闸管的参数很多，在选择晶闸管时，主要选择额定通态 平均电流IT和反向峰值电压URRM这两个参数。
说明 两者缺一不可
两者缺一不可
任一条件都可
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1.5.3 晶闸管的伏安特性
维持电流IH 反向击穿电压URSM
临界转折电压UBO
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1.5.4 晶闸管的主要技术参数
1．正向峰值电压（断态重复峰值电压）UDRM 在门控极断路、晶闸管处在正向阻断状态下，且管子 结温为额定值时，允许“重复”加在晶闸管上的正向峰 值电压。而所谓的“重复”是指这个大小的电压重复施 加时晶闸管不会损坏。此参数取正向转折电压的80％， 即UDRM＝0.8 UDSM。普通晶闸管的UDRM的规格从100V到 3000V 分 多 挡 ， 其 中 100V~1000V 每 100V 一 挡 ； 1000V~3000V每200V一挡。 2．反向重复峰值电压URRM 指在门控极开路状态下，结温为额定值时，允许重复 加在器件上的反向峰值电压。此参数通常取反向击穿电 压的80％，即URRM＝0.8 URSM。一般反向峰值电压URRM 与正向峰值电压UDRM这两个参数是相等的。
平板式晶闸管
小功率螺旋式晶闸管
平板式晶闸管的中间金
小功率螺旋式晶闸管带螺栓 属环是控制极，用一根导
的一端是阳极，螺栓主要用于 线引出，靠近控制极的平
安装散热片，另一端较粗的一 根是阴极引出线，另一根较细 的是控制极引出线；
面是阴极，另一面则为阳 极。
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1.5.2 晶闸管的工作原理
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认识单结晶体管
单结晶体管的实物图
单结晶体管的外形
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单结晶体管的结构
图 形 符 号
单结晶体管的基本特性
A、B1间的电压为：
UA
RB1 RB1 RB2
U BB
U BB
式中，η称为分压比，其值一般
在0.3～0.9之间。 单结晶体管的导通条件是：
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当正向阳极电压大 到正向转折电压时， 晶闸管能够正常导通 吗？为什么？ 选择晶闸管 时，主要选 择哪两个技 术参数？
何谓晶闸管Βιβλιοθήκη Baidu“硬开通 ”？晶闸管正常工作时 允许“硬开通”吗？为 什么？
分析下列说法是否正确，对者打“√”错者打 “×”。 （1）晶闸管加上大于1V的正向阳极电压就能 导通。（ ） （2）晶闸管导通后，控制极就失去了控制作 用。 （ ） （3）晶闸管导能时，其阳极电流的大小由控 制极电流决定。（ ） （4）只要阳极电流小于维持电流，晶闸管就 从导通转为阻断。（ ）
晶闸管教材
1.认识晶闸管的符号 2.了解晶闸管的特性 3.理解晶闸管的运用
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二极管图形符号：
箭头方向表示二 极管正向导通时
电流的方向
用逆止水阀门比喻二极管示意图 （a）正向水流顶开阀门 （b）反向水流压紧阀门
文字符号：VD
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3、使用晶闸管之前，应该用万用表检查晶闸管是否良好。发现 有短路或断路现象时，应立即更换。
4、严禁用兆欧表即摇表检查元件的绝缘情况。 5、电流为5A以上的晶闸管要装散热器，并且保证所规定的冷却 条件。为保证散热器与晶闸管管心接触良好，它们之间应涂上一薄 层有机硅油或硅脂。 6、按规定对主电路中的晶闸管采用过压及过流保护装置。 7、要防止晶闸管门控极的正向过载和反向击穿。
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3．通态峰值电压UTM 指晶闸管通以某一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电 压。通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为晶闸管的额定 电压。选用时，晶闸管的额定电压要留有一定的裕量，一般取额定 电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2～3倍。 4．控制极触发电压UG 指与控制极触发电流相对应的直流触发电压，UG的值一般为1～ 5V。 5．额定通态平均电流IT 额定通态平均电流IT是指晶闸管在环境温度为40℃和规定的冷却 状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半 波电流的平均值。使用时应按实际电流与通态平均电流有效值相等 的原则来选取晶闸管，应留一定的裕量，一般取1.5～2倍。普通晶 闸管的IT规格有1、3、5、10、20、30、50、100、200、300、400 、500、600、800、1000A。
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看一看：调光灯电路
内部 电路 实物 示意 图
电路 组成 框图
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1.5.1 晶闸管的结构组成 晶体闸流管简称晶闸管，是一种能控制大电流通断的功
率半导体器件。晶闸管的问世使半导体器件从弱电领域进入 强电领域，在电力电子行业中得到了广泛地应用。由于晶闸
于维持电流IH。
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晶闸管只有导通和关断两种状态，这种开关特性需 要在一定条件转化，如下表所示：
状态
从关断 到导通
条件
1、阳极电位高于阴极电位 2、控制极有足够的正向电压和电流
维持 导通
1、阳极电位高于阴极电位 2、阳极电流大于维持电流
从导通 到关断
1、阳极电位低于阴极电位 2、阳极电流小于维持电流
控制极的作用是通过外加正向触发脉冲使晶闸管导通，却 不能使它关断。
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观察单向晶闸管的工作特性
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晶闸管的导通和关断条件
实验结论 ❖ 1）晶闸管的导通条件：在晶闸管的阳极和阴极两
端加正向电压，同时在它的门极和阴极两端也加正 向电压，两者缺一不可。 ❖ 2)晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用，因此门 极所加的触发电压一般为脉冲电压。晶闸管从阻断 变为导通的过程称为触发导通。门极触发电流一般 只有几十毫安到几百毫安，而晶闸管导通后，可以 通过几百、几千安的电流。 ❖ 3)晶闸管的关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小
灯不亮
由此晶闸管导通和关断实验电路可知：要使晶闸管导通， 一是需在它的阳极A与阴极K之间外加正向电压，二是在它 的控制极G与阴极K之间输入一个正向触发电压。晶闸管导 通后，松开按钮开关，去掉触发电压，仍然维持导通状态。
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1.5.2 晶闸管的工作原理
灯不亮
由此晶闸管导通和关断实验电路可知：如果阳极或控制极 外加的是反向电压，晶闸管就不会导通。
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补充学习三
认识调光灯电路结构及工作过程
工作过程：
接通电源后，交流电经桥 式整流后给单向晶闸管阳 极提供正向电压，并经过 R2、R3加在单结晶体管 的基极上，同时经过电阻 R1、RP和R4给电容器C 充电，当C两端的电压大 于单结晶体管的导通电压 时，单结晶体管导通，给 晶闸管提供一个触发脉冲 信号，调节电位器RP，
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1.5.5 晶闸管的使用注意事项
1、选用晶闸管的额定电压时，应参考实际工作条件下的峰值电 压的大小，并留出一定的余量。
2、选用晶闸管的额定流时，除了考虑通过元件的平均电流外， 还应注意正常工作时导通角的大小、散热通风条件等因素。在工作 中还应注意管壳温度不超过相应电流下的允许值。
单结晶体管等 效电路
UE﹥η UBB + UD (UD为PN结的正向压降)
结论：只要改变UE的大小，就可以控制单结晶体管 的导通与截至。从而获得从RB1输出的脉冲电压。
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单结晶体管触发电路
工作原理： 电源接通后，通过可调电阻RP和电 阻R3给电容C充电，当电容充电电 压UE上升到大于ηUBB + UD时，单结 晶体管导通，C迅速放电，在R2上 形成一个很窄的正脉冲，放电后电 容C两端的电压几乎为零，此时图 中的单结晶体管截止。第一个周期 过后，由于UCC继续通过RP和R3给 电容C充电， 这样连续不断重复上 述过程，从而获得晶闸管所需要的 触发脉冲电压。
管的通断可以控制，因之被称为可控硅。晶闸管主要用途
有整流、调压、逆变和开关等方面。下面是各类晶闸管产品 外形图。
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1.5.1 晶闸管的结构组成
为更好地说明晶闸管的工作原理，可 阳极 把其看做是：
控制极 阴极 结构组成
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1.5.1 晶闸管的结构组成
就可以改变单向晶闸管的触发延迟角α的大小，改变 单结晶体管触发电路输出的触发脉冲的周期，从而即 改变输出电压的大小，这样就可以改变灯泡的亮暗。
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单相桥式可控整流电路
a）变压器二次 侧电压
b）触发 脉冲
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c）输出 波形
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1.5.4 晶闸管的主要技术参数
6．维持电流IH 维持电流IH指能使晶闸管维持导通状态时所必需的最小电 流，一般为几十到几百毫安，与结温有关，结温越高，则IH 值越小。额定通态平均电流IT越大，IH越大。 7．控制极触发电流IG IG指在规定的环境温度下，维持晶闸管从阻断状态转为完 全导通状态时所需要的最小直流电流。IG的数值一般为几到 几百毫安，额定通态平均电流IT越大，IG越大。 晶闸管的参数很多，在选择晶闸管时，主要选择额定通态 平均电流IT和反向峰值电压URRM这两个参数。
说明 两者缺一不可
两者缺一不可
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维持电流IH 反向击穿电压URSM
临界转折电压UBO
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1.5.4 晶闸管的主要技术参数
1．正向峰值电压（断态重复峰值电压）UDRM 在门控极断路、晶闸管处在正向阻断状态下，且管子 结温为额定值时，允许“重复”加在晶闸管上的正向峰 值电压。而所谓的“重复”是指这个大小的电压重复施 加时晶闸管不会损坏。此参数取正向转折电压的80％， 即UDRM＝0.8 UDSM。普通晶闸管的UDRM的规格从100V到 3000V 分 多 挡 ， 其 中 100V~1000V 每 100V 一 挡 ； 1000V~3000V每200V一挡。 2．反向重复峰值电压URRM 指在门控极开路状态下，结温为额定值时，允许重复 加在器件上的反向峰值电压。此参数通常取反向击穿电 压的80％，即URRM＝0.8 URSM。一般反向峰值电压URRM 与正向峰值电压UDRM这两个参数是相等的。
平板式晶闸管
小功率螺旋式晶闸管
平板式晶闸管的中间金
小功率螺旋式晶闸管带螺栓 属环是控制极，用一根导
的一端是阳极，螺栓主要用于 线引出，靠近控制极的平
安装散热片，另一端较粗的一 根是阴极引出线，另一根较细 的是控制极引出线；
面是阴极，另一面则为阳 极。
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