电力电子器件概述资料.ppt

2.3.1 晶闸管的结构与工作原理 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 光触发可以保证控制电路与主电路之间的良好绝缘而应用于高压电力设备中，称为光控晶闸管（Light Triggered Thyristor——LTT）。 只有门极触发是最精确、迅速而可靠的控制手段。 其他几种可能导通的情况： 2.3.2 晶闸管的基本特性 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。 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。 要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，或承受反向电压 。 DATASHEET 晶闸管正常工作时的特性总结如下： 2.3.2 晶闸管的基本特性 当IG=0时，UAK0，处于阻断状态，漏电流很小； 当UAK≥正向转折电压UbO时，IA急剧↑，开通， UAK≈1V； IG越大，电压转折值越小； 若IG→0，且IA↓至≤IH（维持电流），则回到正向阻断状态； 当UAK0，处于反向阻断状态，反向漏电流很小； 若|UAK|≥|反向击穿电压|，反向漏电流急剧↑，雪崩击穿，甚至热击穿。 正向 导通 雪崩 击穿 O + U A - U A - I A I A I H I G2 I G1 I G = 0 U bo U DSM U DRM U RRM U RSM 1） 静态特性 图2-19 晶闸管的伏安特性 IG2IG1IG 1-* 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。 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 阴极是晶闸管主电路与控制电路的公共端 2.3.2 晶闸管的基本特性 1-* 晶闸管的门极触发电流从门极流入晶闸管，从阴极流出 门极触发电流也往往是通过触发电路在门极和阴极之间施加触发电压而产生的 晶闸管的门极和阴极之间是PN结J3，其伏安特性称为门极伏安特性。为保证可靠、安全的触发，触发电路所提供的触发电压、电流和功率应限制在可靠触发区。 2.3.2 晶闸管的基本特性 1-* 晶闸管的门极伏安特性 图中ABCGFED所围成的区域为可靠触发区 图中阴影部分为不触发区 图中ABCJIH所围成的区域为不可靠触发区 PGM B C D A E G F L K 0 IFGM UGT UFGM IGT UGT UGD IGT IGD A B C I H J 图2-20 晶闸管门极伏安特性 2.3.2 晶闸管的基本特性 2.3.3 晶闸管的主要参数 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。 反向重复峰值电压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。 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。 通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压UTN。 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。 使用注意： 1）电压定额 国标系列：1，2，3，……，10，12，14，…… 1-* 2.3.3 晶闸管的主要参数 1）电压定额 通态平均值电压（管压降） ≤0.4 0.4~ 0.5 0.5~ 0.6 0.6~ 0.7 0.7~ 0.8 0.8~ 0.9 0.9~ 1.0 1.0~ 1.1 1.1~ 1.2 A B C D E F G H I 2.3.3 晶闸管的主要参数 通态平均电流 IT(AV） ——在环境温度为40?C和规定的冷却状态下，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。标称其额定电流的参数。 使用时应按有效值相等的原则来选取晶闸管。(有效值为1.57 IT(AV）) 维持电流 IH ——使晶闸管维持导通所必需的最小电流。 擎住电流 IL ——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。对同一晶闸管来说，通常IL约为IH的2~4倍。 浪涌电流ITSM ——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 。 2）电流定额 1-* 举例说明：正弦半波电流平均值IT (AV)、电流有效值IT 和电流最大值Im三者的关系为： 各种有直流分量的电流波形，其电流波形的有效值I与平均值Id之比，称为这个电流的波形系数，用Kf 表示。因此，在正弦半波情况下电流波形系数为： 2.3.3 晶闸管的主要参数 1-* 2.3.3 晶闸管的主要参数 1-* 2.3.3