门极可关断晶闸管型号(门极可关断晶闸管型号和参数)

门极可关断晶闸管型号和参数

晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管（SCR）、双向晶闸管（TRIAC）、逆导晶闸管（RCT）、门极关断晶闸管（GTO）、BTG晶闸管、温控晶闸管（TT国外，TTS国内）和光控晶闸管（LTT）等多种。

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。

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。

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陶瓷封装，而中、小功率晶闸管则多采用塑封或金属封装。

晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和快速晶闸管，快速晶闸管包括所有专为快速应用而设计的晶闸管，有常规的快速晶闸管和工作在更高频率的高频晶闸管，可分别应用于400HZ和10KHZ以上的斩波或逆变电路中。（备注：高频不能等同于快速晶闸管）

门极可关断晶闸管型号参数

型号解释如下：

这款型号是btb16-800v的三端双向可控硅开关元件，它的额定平均通态电流是16A，重复峰值反向电压是800V。

可关断晶闸管是一种通过门极来控制器件导通和关断的电力半导体器件。

门极可关断晶闸管的结构和工作原理与晶闸管有何异同

电力电子器件GTO

可关断晶闸管GTO（GateTurn-OffThyristor）亦称门控晶闸管。其主要特点为，当门极加负向触发信号时晶闸管能自行关断。

前已述及，普通晶闸管（SCR）靠门极正信号触发之后，撤掉信号亦能维持通态。欲使之关断，必须切断电源，使正向电流低于维持电流IH，或施以反向电压强近关断。这就需要增加换向电路，不仅使设备的体积重量增大，而且会降低效率，产生波形失真和噪声。可关断晶闸管克服了上述缺陷，它既保留了普通晶闸管耐压高、电流大等优点，以具有自关断能力，使用方便，是理想的高压、大电流开关器件。GTO的容量及使用寿命均超过巨型晶体管（GTR），只是工作频纺比GTR低。目前，GTO已达到3000A、4500V的容量。大功率可关断晶闸管已广泛用于斩波调速、变频调速、逆变电源等领域，显示出强大的生命力。

可关断晶闸管也属于PNPN四层三端器件，其结构及等效电路和普通晶闸管相同，因此图1仅绘出GTO典型产品的外形及符号。大功率GTO大都制成模块形式。

尽管GTO与SCR的触发导通原理相同，但二者的关断原理及关断方式截然不同。这是由于普通晶闸管在导通之后即外于深度饱和状态，而GTO在导通后只能达到临界饱和，所以GTO门极上加负向触发信号即可关断。GTO的一个重要参数就是关断增益，βoff，它等于阳极最大可关断电流IATM与门极最大负向电流IGM之比，有公式

βoff=IATM/IGM

βoff一般为几倍至几十倍。βoff值愈大，说明门极电流对阳极电流的控制能力愈强。很显然，βoff与昌盛的hFE参数颇有相似之处。

下面分别介绍利用万用表判定GTO电极、检查GTO的触发能力和关断能力、估测关断增益βoff的方法。

1．判定GTO的电极

将万用表拨至R×1档，测量任意两脚间的电阻，仅当黑表笔接G极，红表笔接K极时，电阻呈低阻值，对其它情况电阻值均为无穷大。由此可迅速判定G、K极，剩下的就是A极。

2．检查触发能力

如图2(a)所示，首先将表Ⅰ的黑表笔接A极，红表笔接K极，电阻为无穷大；然后用黑表笔尖也同时接触G极，加上正向触发信号，表针向右偏转到低阻值即表明GTO已经导通；最后脱开G极，只要GTO维持通态，就说明被测管具有触发能力。

3．检查关断能力

现采用双表法检查GTO的关断能力，如图2(b)所示，表Ⅰ的档位及接法保持不变。将表Ⅱ拨于R×10档，红表笔接G极，黑表笔接K极，施以负向触发信号，如果表Ⅰ的指针向左摆到无穷大位置，证明GTO具有关断能力。

4．估测关断增益βoff

进行到第3步时，先不接入表Ⅱ，记下在GTO导通时表Ⅰ的正向偏转格数n1；再接上表Ⅱ强迫GTO关断，记下表Ⅱ的正向偏转格数n2。最后根据读取电流法按下式估算关断增益：

βoff=IATM/IGM≈IAT/IG＝K1n1/K2n2

式中K1—表Ⅰ在R×1档的电流比例系数；

K2—表Ⅱ在R×10档的电流比例系数。

βoff≈10×n1/n2

此式的优点是，不需要具体计算IAT、IG之值，只要读出二者所对应的表针正向偏转格数，即可迅速估测关断增益值。

注意事项：

（1）在检查大功率GTO器件时，建议在R×1档外边串联一节1.5V电池E′，以提高测试电压和测试电流，使GTO可靠地导通。

（2）要准确测量GTO的关断增益βoff，必须有专用测试设备。但在业余条件下可用上述方法进行估测。由于测试条件不同，测量结果仅供参考，或作为相对比较的依据。

门极可关断晶闸管简称

编者按

功率二极管晶闸管广泛应用于AC/DC变换器、UPS、交流静态开关、SVC和电解氢等场合，但大多数工程师对这类双极性器件的了解不及对IGBT的了解，为此我们组织了6篇连载，包括正向特性，动态特性，控制特性，保护以及损耗与热特性。内容摘自英飞凌英文版应用指南AN2012-01《双极性半导体技术信息》。

3.4

载流子存储效应和开关特性

当功率半导体的工作状态变化时，由于载流子存储效应，电流和电压的稳态值不会立即改变。

此外，晶闸管触发时只有门极结构附近的小块区域导通。由此产生的开关损耗必须以热的形式从半导体中散发出去。

3.4.1开通

3.4.1.1  二极管

从非导通或阻断状态转入导通状态时，由于载流子存储效应，二极管处产生电压峰值（见图20）。

图20.二极管开通过程示意图

■  3.4.1.1.1正向恢复电压峰值VFRM

VFRM是正向回复期间产生的最高电压值。该值随着结温和电流变化率的升高而增大。

电网(50/60Hz)的电流变化率适中，VFRM可以忽略不计。但是在di/dt>>1000A/μs的快速开关（IGBT、GTO和IGCT）自动换向变流器中，该值可能达到几百伏。虽然正向恢复电压仅存在几微秒，且不会显著增大二极管的总损耗，设计变流器时仍需考虑该值对开关半导体的影响。

针对这些应用优化的二极管图表包含了正向恢复电压和电流变化率之间的函数关系。

■  3.4.1.1.2通态恢复时间tfr

根据DINIEC60747-2，tfr是指突然从关断状态切换为规定的通态时，二极管完全导通且出现静态通态电压vF所需的时间（见图20）。

3.4.1.2  晶闸管

在正向断态电压VD下通过变化率为diG/dt且强度为iGM的门极电流启动开通过程。对于光触发晶闸管，这同样适用于施加在激光二极管上的规定触发脉冲。在门极控制延迟时间tgd内，晶闸管上的阻断电压下降至90%（见图21）。最初只有门极结构周围的一小块区域导通，因此可使用初始电流密度和通态电流(di/dt)cr的临界上升率来衡量晶闸管在开通期间的稳健性。

图21.晶闸管开通过程示意图

a.具有关断负载电路的门极电流

b.具有快速上升通态电流的门极电流（另见3.3.1.8）

图22.门极控制延迟时间tgd与最大门极电流iGM之间的典型关系曲线

a.最大值b.典型值

■  3.4.1.2.1门极控制延迟时间tgd

tgd是指从门极电流达到其最大值

IGM的10%时起，到阳极-阴极电压下降至施加的正向断态电压VD的90%以下的间隔时间（见图21）。

门极控制延迟时间随着门极电流（对于LTTs为光功率）的增加而显著减小（见图22）。

在大功率晶闸管中，tgd也随VD而变。

数据手册中给出的值是依据DINIEC60747–6定义的，仅在Tvj=25°C和规定的触发脉冲下有效。

■  3.4.1.2.2通态电流临界上升率(di/dt)cr

一旦电压因晶闸管触发而崩溃，门极结构附近的一小块阴极区域就开始传导通态电流。然后此导电区域向外扩散，扩散速度通常为0.1mm/μs，具体取决于电流密度。因此系统的载流能力最初是有限的。但是，如果不超过数据手册中规定的临界电流转换速率值，晶闸管就不会受损或损坏。对于S型晶闸管和具有大方形截面的晶闸管，门极得到分散（指条结构）。因此，这些类型表现出更高的(di/dt)cr。

根据DINIEC60747-6，临界电流上升时间(di/dt)cr与阻尼正弦半波期间加载的通态电流有关。它被定义为在以下条件下，穿过上升通态电流10%和50%这两个点的直线的角度（见图21，图47）。

结温：Tvj=Tvjmax

正向断态电压：VD=0.67VDRM

峰值电流：iTM=2ITAVM

重复频率：f0=50Hz

在单独数据手册中定义了触发脉冲(另见3.3.1.8)。

例外：用正向断态电压VD=VDRM测试光触发晶闸管。

■  3.4.1.2.3重复开通电流IT(RC)M

IT(RC)M是指以某个不确定上升率开通后随即产生的最大允许通态电流峰值。通常，这种通态电流是因RC缓冲电路放电产生的。最大允许重复开通电流还适用于以下达到通态电流临界上升率(di/dt)cr的电流急升情况。

对于英飞凌元件，适用以下值：

IT(RC)M=100A

例外：型号命名为T...1N或T...3N的元件

IT(RC)M=150A

对于超过60Hz的应用，须减小临界电流上升时间(di/dt)cr和重复开通电流IT(RC)M。应要求提供针对特定条件的详细信息。

■  3.4.1.2.4断态电压临界上升率(dv/dt)cr

(dv/dt)cr是正向施加的电压上升率最大值，该值在0%至67%VDRM区间内几乎呈线性，此时晶闸管不会切换到通态。

对于电压指数上升，它是一条从最大值的0%开始，到63%结束的线，并且与指数函数相交。

它适用于触发电路开路和最高允许结温。超过(dv/dt)cr可能导致器件损坏。

例外：除过压保护(BOD)以外，光触发晶闸管还集成了dv/dt保护功能。当dv/dt升高时，此功能可使晶闸管在整个门极结构上安全触发。

3.4.2关断

通常通过施加反向电压来启动关断功能。晶闸管或二极管的负载电流不会在过零时停止，而是作为反向恢复电流继续沿反向流动，直到载流子离开结区。

软度系数FRRS描述的是关断过程中电流上升率的关系。

3.4.2.1  恢复电荷Qr

Qr是半导体从通态转换到反向断态后流出半导体的电荷总量。该值随着结温、通态电流幅值和下降时间的增大而增大。除非另有说明，否则规定值仅在VR=0.5VRRM和VRM=0.8VRRM的条件下有效。为此指定了采用合适设计的RC缓冲电路。对于型号命名为T...1N、T...3N和D...1N的元件，数据手册中规定的值为最大值，该值在生产过程中经过100%测试。

恢复电荷Qr主要随结温Tvj和衰减电流的下降率而变（见图24和图25）。

图23.晶闸管和二极管的关断过程示意图

图24.归一化到Qr(Tvjmax)的恢复电荷Qr与Tvj的典型关系曲线

图25.归一化到Qr(di/dt=10A/μs)的恢复电荷Qr与di/dt的典型关系曲线

3.4.2.2  反向恢复电流峰值IRM

IRM是反向恢复电流的最大值。Qr的关系曲线和工作条件也适用。如果图中未显示IRM，可通过以下公式大致确定IRM的值：

对于型号命名为T...1N、T...3N和D...1N的元件，数据手册中规定的值为最大值，该值在生产过程中经过100%测试。

反向恢复电流峰值IRM主要随结温Tvj和衰减电流的下降率而变（见图26和图27）。

图26.归一化到IRM(Tvjmax)的反向恢复电流峰值IRM与Tvj的典型关系曲线

图27.归一化到IRM(di/dt=10A/μs)的反向恢复电流峰值IRM与di/dt的典型关系曲线

3.4.2.3  反向恢复时间trr

trr是指从电流过零时起，到穿过反向衰减恢复电流的90%和25%这两个点的直线过零时的时间间隔（见图23）。如果没有规定trr，可通过以下公式大致计算该值：

3.4.2.4  关断时间tq

tq是指从反向换向的电流过零时起，到重新施加的正向断态电压不会在没有控制脉冲的情况下使晶闸管开通时的时间间隔。

重新产生正向断态电压前在应用中实现的实际脉冲时间被称为延迟时间。此时间必须始终比关断时间长。关断时间主要随通态电流的下降时间、正向断态电压的上升率及结温而变（见图29到图31）。为了确定tq，所选的正向电流持续时间tp必须足够长，使晶闸管在换向点可以完全开通（见图28）。数据手册中规定的值仅对下列条件有效：

结温：Tvj=Tvjmax

通态电流强度：iTM>ITAVM

通态电流下降率：-diT/dt=10A/μs

反向电压：VRM=100V

正向断态电压上升率：dvD/dt=20V/μs

正向断态电压：VDM=0.67VDRM

例外：快速晶闸管换向关断的电流下降率为-di/dt=20A/μs时，此处的dvD/dt可能有所不同，通过型号命名中的第5个字母确定（见章节2.3）。

对于相控晶闸管，通常规定的是关断时间的典型值，因为这类晶闸管主要用于电网换相变流器。在这些应用中，延迟时间通常比晶闸管的关断时间长得多。如果延迟时间比关断时间短，晶闸管将在不施加门极脉冲的情况下，随着正向断态电压上升而再次开通，并且可能导致器件损坏（如有必要，可按要求提供tq极限值）。

如果晶闸管和反向二极管（例如续流二极管）一起工作，由于换向电压较低，必须考虑更长的关断时间（通常长30%）。此外，在此类应用中，应使续流电路的电感最小，否则关断时间可能会显著增加。

图28.晶闸管的关断特性示意图

图29.归一化到Tvjmax的关断时间tq与结温Tvj的典型关系曲线

图30.归一化到-diT/dtnorm的关断时间tq与关断换向下降率-diT/dt的典型关系曲线

图31.归一化到dvD/dt=20V/μs的关断时间tq与断态电压上升率dvD/dt的典型关系曲线

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门极可关断晶闸管工作原理

按一机部IBI144一75的规定，普通型可控硅称为KP型可控硅整流元件(又叫KP型硅闸流管》。普通可控硅的型号采用如下格式标注:额定速态平均屯成系列共分为14个，如表1一5所示。正反重复蜂值屯压级别规定1000V以下的管子每100V为一级，1000V以上的等子每200V为一级。取电压教除以100做为级别标志，如表1-6所示。通态平均电压组别依电压大小分为9组，用宇毋表示，如表1一所示。例如.KP500-12D表示的是通态平均电流为500A,额定(正反重复峰值)电压为1200V，管压降(通态平均电压)为0.6---0.7V的普通型可控硅.综上所述，小结如下:(1)可控硅一般做成螺栓形和平板形，有三个电极，用硅半导体材料制成的管芯由PNPN四层组成(2)可控硅由关断转为导通必须同时具备两个条件:(1〕受正阳极电压;(2)受正门极电压。(3)可控硅导通后，当阳极电流小干维持电流In时.可控硅关断。(4)可控硅的特性主要是:1.阳极伏安特性曲线，2.门极伏安特性区。(5)应在额定参数范围内使用可控硅。选择可控硅主要确定两个参致:

门极可关断晶闸管图形符号

我也在找这样的管子，但MCR202好像不是，只是个普通的晶闸管。

门极可关断晶闸管主要参数

展开全部MCR100-6是不可关断的虽然有整流桥，但不是标准的稳衡直流，没有经过电容等器件，所以可控硅两端应该还是半波信号，当单片机输出切换到低电平停止后，可控硅导通至交流半波下降沿时，流过可控硅的主回路电流小于IH后关断。所以只有半个波形不能关断，基本不影响使用。

门极可关断晶闸管型号参数表

不会损坏。最大触发电流指的是能使可控硅导通需要的最大门极电流，而不是会导致可控硅损坏的最大门极电流。

门极可关断晶闸管与普通晶闸管的区别

1. 可控硅GK是一种电子器件。

2. GK代表"Gate Turn-Off Thyristor"，意为门极可关断晶闸管。

3. 可控硅GK可以通过外部信号对其门极施加正向电压来使其断开，从而实现对电路的控制，广泛应用于电力电子领域和工业自动化控制系统中。

门极可关断晶闸管电气符号

在电力设备运行过程中，环境温度过高及露水产生会引起各类安全事故。用温湿度控制器，可以实现除湿、加热、防凝露的自动化控制。

晶体闸流管简称晶闸管,也称为可控硅整流元件(SCR),是由三个PN结构成的一种大功率半导体器件。在性能上,晶闸管不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件更为可贵的可控性,它只有导通和关断两种状态。

晶闸管的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪声;效率高,成本低等。因此,特别是在大功率UPS供电系统中,晶闸管在整流电路、静态旁路开关、无触点输出开关等电路中得到广泛的应用。

晶闸管的弱点:静态及动态的过载能力较差,容易受干扰而误导通。

晶闸管从外形上分类主要有:螺栓形、平板形和平底形。

晶闸管是PNPN四层三端器件,共有三个PN结。分析原理时,可以把它看作是由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图1(a)所示,图1(b)为晶闸管的电路符号。

1、晶闸管的工作过程  

晶闸管是四层三端器件,它有J1、J2、J3三个PN结,可以把它中间的NP分成两部分,构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管。 当晶闸管承受正向阳极电压时,为使晶闸管导通,必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此是两个互相复合的晶体管电路,当有足够的门极电流Ig流入时,就会形成强烈的正反馈,造成两晶体管饱和导通。 设PNP管和NPN管的集电极电流分别为IC1和IC2,发射极电流相应为Ia和Ik,电流放大系数相应为α1=IC1/Ia和α2=IC2/Ik,设流过J2结的反相漏电流为ICO,晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和:

若门极电流为Ig,则晶闸管阴极电流为:Ik=Ia+Ig。 因此,可以得出晶闸管阳极电流为:

硅PNP管和硅NPN管相应的电流放大系数α1和α2随其发射极电流的改变而急剧变化。当晶闸管承受正向阳极电压,而门极未接受电压的情况下,式(1)中Ig=0,(α1+α2)很小,故晶闸管的阳极电流Ia≈ICO,晶闸管处于正向阻断状态;当晶闸管在正向门极电压下,从门极G流入电流Ig,由于足够大的Ig流经NPN管的发射结,从而提高放大系数α2,产生足够大的集电极电流IC2流过PNP管的发射结,并提高了PNP管的电流放大系数α1,产生更大的集电极电流IC1流经NPN管的发射结,这样强烈的正反馈过程迅速进行。  

当α1和α2随发射极电流增加而使得(α1+α2)≈1时,式(1)中的分母1-(α1+α2)≈0,因此提高了晶闸管的阳极电流Ia。这时,流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定,晶闸管已处于正向导通状态。晶闸管导通后,式(1)中1-(α1+α2)≈0,即使此时门极电流Ig=0,晶闸管仍能保持原来的阳极电流Ia而继续导通,门极已失去作用。在晶闸管导通后,如果不断地减小电源电压或增大回路电阻,使阳极电流Ia减小到维持电流IH以下时,由于α1和α2迅速下降,晶闸管恢复到阻断状态。

2、晶闸管的工作条件

由于晶闸管只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化,此条件见表1。

(1)晶闸管承受反向阳极电压时,无论门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。

(2)晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。

(3)晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,无论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。

(4)晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。

3、晶闸管的伏安特性和主要参数

（1）晶闸管的伏安特性

晶闸管阳极A与阴极K之间的电压与晶闸管阳极电流之间关系称为晶闸管伏安特性,如图2所示。正向特性位于第一象限,反向特性位于第三象限。

1)反向特性

当门极G开路,阳极加上反向电压时(见图3),J2结正偏,但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流,当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后,同时J3结也击穿,电流迅速增加,如图2的特性曲线OR段开始弯曲,弯曲处的电压URO称为“反向转折电压”。此后,晶闸管会发生永久性反向击穿。

2)正向特性

当门极G开路,阳极A加上正向电压时(见图4),J1、J3结正偏,但J2结反偏,这与普通PN结的反向特性相似,也只能流过很小电流,这叫正向阻断状态,当电压增加,如图2的特性曲线OA段开始弯曲,弯曲处的电压UBO称为“正向转折电压”。

由于电压升高到J2结的雪崩击穿电压后,J2结发生雪崩倍增效应,在结区产生大量的电子和空穴,电子进入N1区,空穴进入P2区。进入N1区的电子与由P1区通过J1结注入N1区的空穴复合。同样,进入P2区的空穴与由N2区通过J3结注入P2区的电子复合，雪崩击穿后，进入N1区的电子与进入P2区的空穴各自不能全部复合掉。这样，在N1区就有电子积累，在P2区就有空穴积累，结果使P2区的电位升高，N1区的电位下降，J2结变成正偏，只要电流稍有增加,电压便迅速下降，出现所谓负阻特性，见图2中的虚线AB段。这时J1、J2、J3三个结均处于正偏，晶闸管便进入正向导电状态——通态,此时，它的特性与普通的PN结正向特性相似，如图2的BC段。

3)触发导通  

在门极G上加入正向电压时(如图5所示),因J3正偏,P2区的空穴进入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。在晶闸管的内部正反馈作用(如图2)的基础上,加上IGT的作用,使晶闸管提前导通,导致图2中的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。

（2）晶闸管的主要参数  

1)断态重复峰值电压UDRM 

门极开路,重复率为每秒50次,每次持续时间不大于10ms的断态最大脉冲电压,UDRM=90%UDSM, UDSM为断态不重复峰值电压。UDSM应比UBO小,所留的裕量由生产厂家决定。  

2)反向重复峰值电压URRM 

其定义同UDRM相似,URRM=90%URSM,URSM为反向不重复峰值电压。

3)额定电压  

选UDRM和URRM中较小的值作为额定电压,选用时额定电压应为正常工作峰值电压的2～3倍,应能承受经常出现的过电压。  

4)通态平均电流IT(AV)(简写为ITa)  

工频正弦半波的全导通电流在一个整周期内的平均值,是在环境温度为40℃稳定结温情况下不超过额定值,所允许的最大平均电流作为该器件的额定电流。用最大通态平均电流标定晶闸管的额定电流是由于整流输出电流需用平均电流去衡量,但是器件的结温是由有效值决定的。对于同一个有效值,不同的电流波形,其平均值不一样,因此选用一个晶闸管,要根据使用的电流波形计算出允许使用的电流平均值。 设单相工频半波电流峰值为IM时波形,如图6所示。通态平均电流为:

正弦半波电流有效值:

晶闸管有效值与通态平均电流比值为:

根据有效值相等原则来计算晶闸管流过其它波形电流时的允许平均电流Id。有效值与平均值的比为波形系数:

选用晶闸管时应选晶闸管的通态平均电流ITa为其正常使用电流平均值的1.2～2.0倍,才能可靠工作。

5)通态平均电压UT(AV)

晶闸管通过正弦半波的额定通态平均电流时,器件阳极A和阴极K间电压的平均值,一般称管压降,约0.8～1V。

6)维持电流IH

晶闸管从通态到断态,维持通态的最小通态电流(数十毫安到一百多毫安)。

7)擎住电流IL

晶闸管从断态到通态,移去触发信号,维持晶闸管通态的最小电流(IL>IH)。

8)门极参数

产品样本中门极触发电流IGT,门极触发电压UGT是产品合格标准,触发电路供给的触发电流和电压比这个数值大,才能可靠触发。使用中不能超过门极的峰值电流、峰值电压、峰值功率和平均功率。

9)动态参数

断态电压临界上升率du/dt。过大的du/dt会导致PN结J2(它相当于一个电容)产生的充电电流而引起误导通。对于通态电流临界上升率di/dt,晶闸管由断态到通态,首先是由门极G附近小面积范围内导电后展开,如果di/dt过大将造成*部过热,损坏器件。

10)额定结温TJM

器件正常工作时允许的最高结温,在此结温下,有关额定值和特性才能得以保证,因此晶闸管的散热器选择和冷却效果十分重要。

（3）其它晶闸管

1)快速晶闸管

快速晶闸管与普通晶闸管结构原理相同,特点是开关时间短,主要用于逆变器、斩波器及频率为400Hz的变流器,比普通晶闸管反向恢复电流小,关断时间在10μs以下。

2)逆导晶闸管

在逆变电路、斩波电路中,常将晶闸管和二极管反向并联使用,将晶闸管和整流管做成一个器件就是逆导晶闸管,优点是器件数量少、装置体积小、正向电压小、关断时间短等。

3)双向晶闸管

双向晶闸管结构和特性,可以等效为一对反并联的普通晶闸管。双向晶闸管常作为UPS的交流开关使用。

4)门极辅助关断晶闸管

在晶闸管关断的同时在门极G与阴极K之间加反压,把残留的载流子强迫地吸出来,这样起到缩短关断时间的作用,它比快速晶闸管关断的时间还能缩短一半。

（4）晶闸管的保护电路

晶闸管的保护电路,大致可以分为两种情况:一种是在适当的地方安装保护器件,例如,R-C阻容吸收回路、限流电感、快速熔断器、压敏电阻或硒堆等。再一种则是采用电子保护电路,检测设备的输出电压或输入电流,当输出电压或输入电流超过允许值时,借助整流触发控制系统使整流桥在短时间内工作于有源逆变工作状态,从而抑制过电压或过电流的数值。

1)晶闸管的过流保护

晶闸管设备产生过电流的原因可以分为两类:一类是由于整流电路内部原因,如整流晶闸管损坏、触发电路或控制系统有故障等。其中整流桥晶闸管损坏较为严重,一般是由于晶闸管因过电压而击穿,造成无正、反向阻断能力,它相当于整流桥臂间发生了永久性短路,使在另外两桥臂间的晶闸管导通时,无法正常换流,因而产生线间短路引起过电流。另一类则是整流桥负载外电路发生短路而引起的过电流,这类情况时有发生,因为整流桥的负载实质上是逆变桥,逆变电路换流失败,就相当于整流桥负载短路。另外,如整流变压器中心点接地,当逆变负载回路接触大地时,也会发生整流桥相对地来说就是短路。

①对于第一类过流,即整流桥内部原因引起的过流,以及逆变器负载回路接地时,可以采用第一种保护措施,最常见的就是接入快速熔断器的方式,如图7所示(F)。快速熔断器的接入方式共有三种,其特点和快速熔断器的额定电流见表2。

②对于第二类过流,即整流桥负载外电路发生短路而引起的过电流,则应当采用电子电路进行保护。常见的电子保护原理如图8所示。

2)晶闸管的过压保护

晶闸管设备在运行过程中,会受到由交流供电电网进入的操作过电压和雷击过电压的侵袭。同时,设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现。

①过电压保护的第一种方法是并接R-C阻容吸收回路,以及用压敏电阻RV或硒堆等非线性元件加以抑制,如图9(a)(b)所示。

②过电压保护的第二种方法是采用电子电路进行保护。常见的电子保护原理如图10所示。

3)电流上升率、电压上升率的抑制保护

①电流上升率di/dt的抑制。晶闸管初开通时电流集中在靠近门极的阴极表面较小的区域,*部电流密度很大,然后以0.1mm/μs的扩展速度将电流扩展到整个阴极面,若晶闸管开通时电流上升率di/dt过大,会导致PN结击穿,必须限制晶闸管的电流上升率使其在合适的范围内,其有效办法是在晶闸管的阳极回路串入电感,如图11所示。

②电压上升率du/dt的抑制。加在晶闸管上的正向电压上升率du/dt也应有所限制,如果du/dt过大,由于晶闸管结电容的存在而产生较大的位移电流,该电流可以实际上起到触发电流的作用,使晶闸管正向阻断能力下降,严重时会引起晶闸管误导通。为抑制du/dt的作用,可以在晶闸管两端并联R-C阻容吸收回路,如图12所示。

（6）晶闸管的检测

1)单向晶闸管的检测方法

取万用表选电阻R×1Ω挡,红、黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻,直至找出读数为数十欧姆的一对引脚,此时,黑表笔的引脚为门极G,红表笔的引脚为阴极K,另一空脚为阳极A。此时将黑表笔接已判断的阳极A,红表笔仍接阴极K,此时万用表指针应不动;用短线瞬间短接阳极A和门极G,此时万用表电阻挡指针应向右偏转,阻值读数为10Ω左右。如阳极A接黑表笔,阴极K接红表笔时,万用表指针发生偏转,说明该单向晶闸管已被击穿损坏。

2)双向晶闸管的检测

取万用表电阻R×1Ω挡,用红、黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻,结果是其中两组读数为无穷大。若一组为数十欧姆时,该组红、黑表所接的两引脚为第一阳极A1和门极G,另一空脚即为第二阳极A2。确定A1、G极后,再仔细测量A1、G极间正、反向电阻,读数相对较小的那次测量的黑表笔所接的引脚为第一阳极A1,红表笔所接引脚为控制极G。将黑表笔接已确定的第二阳极A2,红表笔接第一阳极A1,此时万用表指针不应发生偏转,阻值为无穷大。再用短接线将A2、G极瞬间短接,给G极加上正向触发电压,A2、A1间阻值约10Ω左右。随后断开A2、G间短接线,万用表读数应保持10Ω左右;互换红、黑表笔接线,红表笔接第二阳极A2,黑表笔接第一阳极A1。同样万用表指针应不发生偏转,阻值为无穷大。A2、G极间再次瞬间短接,给G极加上负的触发电压,A1、A2间的阻值也是10Ω左右。随后断开A2、G极间短接线,万用表读数应不变,保持在10Ω左右。符合以上规律,说明被测双向晶闸管未损坏,且三个引脚极性判断正确。

检测功率较大的晶闸管时,需要在万用表黑笔中串接一节1.2V干电池,以提高触发电压。

（7）晶闸管的型号说明

目前国产晶闸管的型号有新颁布和旧颁布的两种型号，新型号将逐步取代旧型号，如表4所示。

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