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第一章：电力二极管和晶闸管 第一节 电力二极管 第二节 晶闸管 第三节 双向晶闸管及其他派生晶闸管 本章小节 第一节　电力二极管 电力二极管是指可以承受高电压大电流具有较大耗散功率的二极管，它与其他电力电子器件相配合，作为整流、续流、电压隔离、钳位或保护元件，在各种变流电路中发挥着重要作用； 它的基本结构、工作原理和伏安特性与信息电子电路中的二极管相同，以半导体PN结为基础； 主要类型有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管； 由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成，从外形上看，大功率的主要有螺栓型和平板型两种封装，小功率的和普通二极管一致。 第二节 晶 闸 管 晶闸管(Thyristor)就是硅晶体闸流管，普通晶闸管也称为可控硅SCR，普通晶闸管是一种具有开关作用的大功率半导体器件。 从1957年美国研制出第一只普通晶闸管以来，至今已形成了从低压小电流到高压大电流的系列产品 ； 晶闸管作为大功率的半导体器件，只需用几十至几百毫安的电流，就可以控制几百至几千安培的大电流，实现了弱电对强电的控制 ； 晶闸管具有体积小、重量轻、损耗小、控制特性好等优点，曾经在许多领域中得到了广泛的应用。 一、晶闸管的结构 晶闸管具有四层PNPN结构，引出阳极A、阴极K和门极G三个联接端； 晶闸管的常见封装外形有螺栓型、平板型、塑封型； 晶闸管对于螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧密联接且安装方便；平板型封装的晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。 晶闸管的管耗和散热： 管耗＝流过器件的电流×器件两端的电压 管耗将产生热量，使管芯温度升高。如果超过允许值，将损坏器件，所以必须进行散热和冷却。 冷却方式：自然冷却（散热片）、风冷（风扇）、水冷 二、晶闸管的导通和关断条件 〔简单描述〕晶闸管SCR相当于一个半可控的、可开不可关的单向开关。 导通和关断条件 三、晶闸管的工作原理分析 四、晶闸管的阳极伏安特性 晶闸管的阳极与阴极间的电压和阳极电流之间的关系，称为阳极伏安特性。（见图1-5） 四、晶闸管的阳极伏安特性 1) 正向特性 IG=0时，器件两端施加正向电压，正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过，正向电压超过临界极限即正向转折电压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。 导通后的晶闸管特性和二极管的正向特性相仿。 晶闸管本身的压降很小，在1V左右。 导通期间，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IH以下，则晶闸管又回到正向阻断状态。IH称为维持电流。 四、晶闸管的阳极伏安特性 2) 反向特性 晶闸管上施加反向电压时，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，只有极小的反相漏电流流过。 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加，导致晶闸管发热损坏。 五、晶闸管的主要参数 1. 额定电压（UTn） 1)?正向断态重复峰值电压UDRM——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。 2)?反向阻断重复峰值电压URRM—— 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。 3)?通态（峰值）电压UTM——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。 举例： 一晶闸管用于相电压一晶闸管用于相电压为220V 的单相电路中时，器件的电压等级选择如下： 　　2. 额定电流（通态平均电流）IT(AV) 　定义：在环境温度为+140度和规定的散热条件下，晶闸管在电阻性负载时的单相、工频（50Hz）、正弦半波（导通角不小于170度）的电路中，结温稳定在额定值125度时所允许的通态平均电流。 注意：由于晶闸管较多用于可控整流电路，而整流电路往往按直流平均值来计算，它是以电流的平均值而非有效值作为它的电流定额。 　　　闸管的通态平均电流IT(AV)和正弦电流最大值Im之间的关系表示为： 正弦半波电流的有效值为： 平均电流IT(AV)与有效值关系为： 流过晶闸管的电流波形不同时，其电流有效值也不同，以上比值也不同。实际应用中，应根据电流有效值相同的原则进行换算，并且在选用晶闸管时，电流电流参数还应取(1.5～2)倍的安全裕量，即 有一晶闸管的电流额定值I（TA