晶闸管

结构

• 螺栓型

• 平板型

工作原理

• α1 和 α2 分别是晶体管V 1 和 和V 2 的共基极电流增益；I CBO1 和I CBO2 分别是V 1和 和V 2 的共基极漏电流

特性

• 在低发射极电流下α是很小的，而当发射极电流建立起来之后，是很小的，而当发射极电流建立起来之后，α迅速增大
• 在晶体管 阻断状态 下，I G =0 ，而 α1 + α2 是很小的
• α1 + α2趋近于1 的话，流过晶闸管的电流IA（阳极电流）将趋近于将趋近于 无穷大 ，从而实现器件 饱和导通
• 由于外电路负载的限制，I A 实际上会维持 有限值

其他可能导通的情况

• 阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应
• 阳极电压上升率du/dt过高
• 结温较高
• 光触发

派生器件

• 快速晶闸管

• 双向晶闸管

• 逆导晶闸管

• 光控晶闸管

主要参数

电压定额

• 断态重复峰值电压U DRM

  • 在门极断路而结温为额定值时，允许 重复 加在器件上的正向峰值电压正向峰值电压

• 反向重复峰值电压U RRM

  • 是在门极断路而结温为额定值时，允许 重复 加在器件上的反向峰值电压

• 通态（峰值）电压U T

  • 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U DRM 和U RRM 中较小的标值作为该器件的 额定电压。选用时，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 倍 。

电流定额

• 通态平均电流 I T(AV ）

  • 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

• 维持电流I H

  • 维持电流是指使晶闸管维持导通所必需的 最小电流，一般为几十到几百毫安。
    结温 越高，则I H 越小

• 擎住电流 I L

  • 擎住电流是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

• 浪涌电流I TSM

  • 指由于电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的不重复性 最大正向过载电流

基本特性

静态特性

• 正常工作

  • 当晶闸管承受 反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通
  • 当晶闸管承受 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
  • 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否还存在，晶闸管都保持导通
  • 若要使已导通的晶闸管关断，只能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

• 伏安特性

  • 正向特性

    • 当I G =0 时，如果在器件两端施加正向电压，则晶闸管处于正向 阻断状态 ，只有很小的正向漏电流流过。
    • 如果正向电压超过临界极限（即 正向转折电压U bo），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
    • 如果门极电流为零，并且阳极电流降至接近于零的某一数值I H 以下，则晶闸管又回到 正向阻断 状态，I H 称为 维持电流 。

  • 反向特性

    • 其伏安特性类似 二极管 的反向特性
    • 晶闸管处于反向阻断状态时，只有极小的 反向电流 通过。
    • 当反向电压超过一定限度，到 反向击穿电压后，外电路如无限制措施，则反向漏电流急剧增大，导致晶闸管发热损坏。

动态特性

• 开通过程

  • 阳极电流的增长不可能是瞬时的
  • 延迟时间随门极电流的增大而减小，提高演技电压，延迟时间和上升时间都可显著缩短

• 关断过程

  • 由于外电路电感，阳极电流衰减有过渡过程
  • 关断时间约几百微妙
  • 在 正向阻断恢复时间内如果重新对晶闸管施加
    内如果重新对晶闸管施加 正向电压，晶闸管会重新正向导通，而不是受门极电流控制而导通