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什么是晶闸管及其分类 


晶闸管是晶体闸流管(Thyristor)的简称，谷称可控硅，它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。 
晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。 
一、晶闸管的种类 
晶闸管有多种分类方法。 
（一）按关断、导通及控制方式分类 
晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断晶闸管（GTO）、BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管等多种。 
（二）按引脚和极性分类 
晶闸管按其引脚和极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管。 
（三）按封装形式分类 
晶闸管按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管三种类型。其中，金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种；塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。 
（四）按电流容量分类 
晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管三种。通常，大功率晶闸管多采用金属壳封装，而中、小功率晶闸管则多采用塑封或陶瓷封装。 
（五）按关断速度分类 
晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和高频（快速）晶闸管。 

1.晶闸管的结构 
晶闸管是一种大功率的半导体器件，与大功率二极管外形相似,只是多了一个控制极。它由PNPN四层半导体构成,中间形成三个PN结。这种独特的结构，可把它看成是由PNP和NPN两个三极管组合而成，每一个三极管的基极与另一个三极管的集电极相连，在电路回路上形成正反馈，只要在控制极上加上适当的正向电压，晶闸管迅速触发导通。 

2.晶闸管具有可控单向导电性 
当在晶闸管的阳极加上正电压，阴极加负电压，控制极不加电压，晶闸管处于截止状态；当在控制极上加触发信号后，晶闸管进入导通状态；导通后，控制极便失去控制作用，晶闸管的输出特性与二极管相似。 
当在晶闸管的阳极、阴极加上相反的电压，无论怎样加触发信号，晶闸管仍处于截止状态。 

3.演示 
3.1 晶闸管阳极接直流电源正极，阴极接直流电源负极，见图20-1-1所示。 
(1) S打开，灯不亮 
(2) S合上，灯亮，S再打开，灯仍亮 





3.2 晶闸管阳极接直流电源负极，阴极接直流电源正极，见图20-1-2所示。S打开或闭合，灯都不亮 



4.1 由PNPN四层半导体，三个PN结(J1、J2、J3）构成具有三个电极—阳极A、阴极K、控制极G。 
4.2 把晶闸管看成由PNP和NPN型两个晶体管联接而成，每一个晶闸管的基极与另一个晶闸管的集电极相连,阳极A相当于PNP型晶体管T1的发射极, 阴极K相当于NPN型晶体管T2的发射极。 


5.晶闸管工作原理 
5.1 A—接电源正极，K—接电源负极 
(1) G—不加电压（Ugk＝0） 这时晶闸管相当由三个PN结相串接,其中一只反接,因而不导通,见图20-1-4所示。 
(2)当G加上适当电压(Ugk＞0)，则产生一正反馈。 


T2放大 T1放大 
Ig(IB2)---->Ic2(β2IB2)---->IB1---->Ic1(β1β2IB1) 

↑ 形成正反馈，很快使晶闸管触发导通 │ 
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 


晶闸管导通后，UAK(AK之间的压降)很小。不管Ugk存在与否,晶闸管仍将导通。外电路使晶闸管的阳极电流IA小于某一数值时，就不能维持正反馈过程,晶闸管就会自行关断。 
5.2 A—接电源负极，K—接电源正极 
这时电路J1,T2均承受反向电压，无论控制极是否加正向触发电压,晶闸管均不导通，呈关断状态。 
综上所述，在晶闸管的A—K之间加正向电压，还需在G—K之间加适当的触发电压，晶闸管就能导通。相似一个受控的二极管。 


6.伏安特性 
见图20-1-5所示。 



图20-1-5 

6.1 晶闸管加正向电压 
A—电源正极 
K—电源负极 
(1) 不加控制电压(Ig＝0)，晶闸管内有一个PN结（J2）处于反向截止,只有很少的电流流过，称为正向漏电流。 
UFR—正向峰值电压,当外加正向电压大于这值，即使不加控制电压，漏电流突然增大，导致晶闸管由截止状态突然导通。 
UBO—称为正向转折电压。 
晶闸管导通后，管压降△U约在0.6—1.2V范围,电流可以很大。 
(2) 晶闸管加正向电压，同时加上适当控制电压(Ig＞0)，晶闸管触发导通，特性与上述相同。 
6.2 晶闸管加反向电压 
A—电源负极 
K—电源正极 
晶闸管内有二个PN结,（J1、J3）处于反向截止,只有很小的漏电流,与二极管的伏安特性相似，称为反向漏电流。 
UBR—反向转折电压。当外加反向电压加至这值后,使晶闸管反向导通。 

综上所述： 

(1) 在阳极和阴极之间外加正向电压,但控制极不加触发电压时,晶闸管一般不会导通。 
(2) 晶闸管导通需要同时满足两个条件： 
(a) 阳极和阴极外加正向电压， 
(b) 控制极外加一定幅度的正触发电压。 
(3) 普通的晶闸管一旦导通，触发信号则失去控制作用，只要阳极、阴极间的正向电压存在，即使控制电压减小到零或反向，晶闸管仍导通。 
(4)要使晶闸管从导通变为阻断，必须减小阳极电流,或切断正向电压或加反向电压才成。 

抱歉:图没有转上。。。

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