第一章(模电).ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1.4.3复合管 复合管的电流放大系数很大其式子为： 晶闸管（Silicon Controlled Rectifier） 晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体器件。它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。 晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性，但它的导通时间是可控的，主要用于整流、逆变、调压及开关等方面。 体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维修简单、操作方便、寿命长、 容量大（正向平均电流达千安、正向耐压达数千伏）。 优点： 课题2 晶闸管及其应用 G 控制极 2.1 晶闸管 2.1.1 基本结构 K 阴极 阳极 A P1 P2 N1 N2 四 层 半 导 体 晶闸管是具有三个PN结的四层结构, 其外形、结构及符号如图。 (c) 结构 K G A (b) 符号 (a) 外形 晶闸管的外形、结构及符号 三 个PN  结 P1 P2 N1 N2 K G A 晶闸管相当于PNP和NPN型两个晶体管的组合 + K A T2 T1 _ P2 N1 N2 IG IA P1 N1 P2 IK G P P N N N P A G K T1 T2 2.1.2 工作原理 A 在极短时间内使两个三极管均饱和导通，此过程称触发导通。 形成正反馈过程 K G EA 0、EG 0 EG EA + _ R 晶闸管导通后，去掉EG ， 依靠正反馈，仍可维持导通状态。 G EA 0、EG 0 K EA + _ R T1 T2 EG A 形成正反馈过程 晶闸管导通的条件： 1. 晶闸管阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电压。 2. 晶闸管控制电路(控制极与阴极之间)加正向电压或正向脉冲(正向触发电压)。 晶闸管导通后，控制极便失去作用。 依靠正反馈，晶闸管仍可维持导通状态。 晶闸管关断的条件： 1. 必须使可控硅阳极电流减小,直到正反馈效应不能维持。 2. 将阳极电源断开或者在晶闸管的阳极和阴极间加反向电压。 正向特性 反向特性 URRM UFRM IG2 IG1 IG0 UBR IF UBO 正向转折电压 IH o U I IG0 IG1 IG2 + _ + _ 反向转折电压 正向平均电流 维持电流 ?U 2.1.3 伏安特性 IG越大，正向 转折电压越小 UFRM为正向重复峰值电压 URRM为反向重复峰值电压 2.1.4 主要参数 UFRM: 正向重复峰值电压（晶闸管耐压值） 晶闸管控制极开路且正向阻断情况下,允许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。 一般取UFRM = 80% UB0 。 普通晶闸管 UFRM 为100V — 3000V 反向重复峰值电压 控制极开路时,允许重复作用在晶闸管元 件上的反向峰值电压。 一般取 URRM = 80% UBR 普通晶闸管 URRM为100V—3000V URRM： 正向平均电流 环境温度为40?C及标准散热条件下，晶闸管处于全导通时可以连续通过的工频正弦半波电流的平均值。 IF： IF ?t ? 2? 如果正弦半波电流的最大值为Im, 则 普通晶闸管IF为1A — 1000A。 UF: 通态平均电压（管压降） 在规定的条件下，通过正弦半波平均电流时， 晶闸管阳、阴极间的电压平均值。 一般为1V左右。 IH: 维持电流 在规定的环境和控制极断路时，晶闸管维持导 通状态所必须的最小电流。 一般IH为几十 ~ 一百多毫安。 UG、IG：控制极触发电压和电流 室温下，阳极电压为直流6V时，使晶闸管完 全导通所必须的最小控制极直流电压、电流 。 一般UG为1到5V，IG为几十到几百毫安。 晶闸管型号及其含义 导通时平均电压组别 共九级, 用字母A~I表示0.4~1.2V 额定电压,用百位或千位数表示取UFRM或URRM较小者 额定正向平均电流(IF) （晶闸管类型） P--普通晶闸管 K--快速晶闸管 S --双向晶闸管 晶闸管 K P 普通型 如KP5-7表示额定正向平均电流为5A,额定电压为700V。 2.2 单相可控整流电路 2.2.1 单相半波可控整流 1. 电阻性负载 (1) 电路 u 0 时： 若ug = 0，晶闸管不导通， u 0 时: 晶闸管承受反向电压不导