为以下几类通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件被称为半控型器件这类器件主要是指晶闸管及其大部分派生器件。控制信号既可以控制其导通又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件可以由控制信号控制其关断。也有不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件因此也就不需要驱动电路这就是电力二极管又称为不可控器件。
f单相双半波晶闸管整流电路的设计阻感负载
1单相双半波晶闸管整流电路主电路的设计
11晶闸管的结构
晶闸管是晶体闸流管的简称又称作可控硅整流器。如图所示为晶闸管的结构和电气图形符号。晶闸管内部是PNPN四层半导体结构分别命名为P1
N1
P2
N
2
四个区。P1区引出阳极AN2区引出阴极KP2区引出门极G。四个区形成J1
J2
J
3
三个结。
如果正向电压加到器件上则J2处于反向偏置状态器件AK两端之间处于阻断状态只能流过很小的漏电流如果反向电压加到器件上则J1和J2反偏该器件也处于阻断状态仅有极小的反向漏电流通过。
A
K
G
晶闸管结构图形符号晶闸管电气图形符号
12晶闸管的工作原理
晶闸管导通的工作原理可以用双晶体管模型来解释如图所示。若在器件上取一倾斜
的截面则晶闸管可以看作由P1
N1
P
2
和N1P2
N
2
构成的两个晶体管V1V2组
合而成。如果外电路向门极注入电流I
G
也就是注入驱动电流则
I
G
流入晶体管V2
的基极即产生集电极电流
I
C2
它构成晶体管V1的基极电流放大成集电极电流I
C1
又进一步增大V2的基极电流如此形成强烈的正反馈最后V1和V2进入完全饱和状态即晶闸管导通。此时如果撤掉外电路注入门极的电流
I
G
晶闸管由于内部已形成
f了强烈的正反馈会任然维持导通状态。而若要使晶闸管关断必须去掉阳极所加的正向电压或者给阳极施加反压或者设法使流过晶闸管的电流降低到接近于零的某一数值以下晶闸管才能关断。所以对晶闸管的驱动过程更多的是称为触发产生注入门极的触发电流IG的电路称为门极触发电路。也正是由于通过其门极只能控制其开通不能控制其关断晶闸管才被称为半控型器件。
晶闸管的双晶体管模型晶闸管的工作原理图
13晶闸管的基本特性
1静态特性
总结前面介绍的工作原理可以简单归纳晶闸管正常工作时的特性如下
1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。
2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。
3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。
4若r