半空性器件--晶闸管(门极只能控制其导通不能控制关断)
一、1、内部是PNPN四层半导体结构,有三个极:阳极A、阴极K、门极G
2、封装形式:200A以上平板型,200A以下螺栓型
3、四层半导体结构形成三个PN结,两个正偏一个反偏
4、门极触发电路:产生注入门极的触发电流IG的电路
5、晶闸管关断:使IA减小到0,解除正反馈;使SCR所在回路断开;使AK间正向电压降到0或加反压
6、使SCR导通的几种情况:①门极触发②阳极电压过高③阳极电压上升率过高④结温较高⑤光触发 (其中只有门极触发和光触发实用)
二、晶闸管的特性
1、静态特性:①承受反压时,晶闸管不会导通②承受正压时,只有在门极触发时才能导通(正向阻断状态),门极电流越大,导通越快③晶闸管导通,门极失去控制作用,之后晶闸管都保持导通④反向特性
2、门极伏安特性:晶闸管的门极触发信号作用于G-K之间,触发电流从门极流入,从阴极流出,阴极是主电路和控制电路的公共端,门极和阴极之间是一个PN结,其伏安特性为门极伏安特性,为了触发的可靠安全,门极提供的触发电压和电流、功率都应限制在一定范围内(即可靠触发区)
3、动态特性:
①开通过程:开通时间tgt
②关断过程:晶闸管关断时间tq等于反向阻断恢复时间trr加上正向阻断恢复时间tqr
三、晶闸管的主要参数
1、电压定额:
①断态重复峰值电压Udrm:在门极断路而结温为额定值时,允许加在器件上的正向峰值电压
②反向峰值重复电压Urrm:在门极断路而结温为额定值时,允许加在器件上的反向峰值电压
③通态电压Utm:这是晶闸管通以沫一规定倍数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电压
2、电流定额
①通态平均电流It(av):即额定电流,允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值实际选择时考虑电流有效值(发热损耗)
②维持电流Ih:是指关断过程中使晶闸管维持导通所必需的最小电流(几十到几百毫安)结温升高,维持电流减小
③擎住电流Il:指晶闸管从断态转为通态并移除触发信号后,能维持导通所需的最小主电流(即阳极电流足够大时,门极触发电流可撤除,针对开通过程)
④浪涌电流Itsm:指由于电路异常引起的结温超过额定值的不重复性最大正向过载电流
3、门极定额
-门极触发电流Igt
-门极触发电压Ugt
4、动态参数
-开通时间时间和关断时间
-电压临界上升率
-电流临界上升率
三、晶闸管的派生器件
1、快速晶闸管(FST):KK常规快速晶闸管、KG高频晶闸管
2、双向晶闸管:可以认为是一对反向并联联接的普通晶闸管的集成,有两个主电极一个门极,门极加正负脉冲都能触发导通,有四种触方式
3、逆导型晶闸管:将晶闸管反并联一个二极管,可用于不需要阻断反向电压的电路中
4、光控晶闸管:光触发晶闸管。利用一定的波长的光照射使之导通,隔离性能好