1.10电力电子技术

晶闸管电路是电力电子电路的代表，被广泛应用在大功率控制电路中。

1.10.1 晶闸管的结构

晶闸管由4层3个PN结组成，平时是不导电的，如图1-33所示。

1.10.2 晶闸管导通的必要条件

① 阳极到阴极加正向电压。

② 门极加一定数量的脉冲。

1.10.3 晶闸管的主要参数

（1）额定通态平均电流IT

IT是在一定的条件下，阳极、阴极间可以连续通过50Hz正弦波电流的平均值，使用时不得超过该值。

（2）正向阻断峰值电压UPF

UPF是在触发信号为零（IG=0）时，可以重复加在晶闸管两端（阳极、阴极）的正向峰值电压。这个电压比正向转折电压低（如低100V），使用时不能超过该值。

（3）反向阻断峰值电压UPR

UPR是当晶闸管反向阻断时，可以反复加在晶闸管两端的反向峰值电压。它比反向最高测试电压低（如低100V），使用时不得超过该值。

（4）控制极触发电流IGT和触发电压UGT

IGT和UGT是在规定的环境温度下，阳极、阴极加有一定的正向电压时，晶闸管从阻断状态转为导通状态所需要的最小控制电流和电压。

（5）维持电流IH

IH是在规定温度下，控制极断路（IG=0），维持晶闸管导通所必需的最小阳极正向电流。

以上参数及正向电压上升率、正向电流上升率、开通时间、关断时间等都可在手册上查到。

近年来，许多新型晶闸管器件相继问世，如适于高频应用的快速晶闸管，可以用正或负的触发信号控制的双向晶闸管及可以用正触发信号使其导通、用负信号触发使其关断的可关断晶闸管等。

1.10.4 晶闸管的使用注意事项

（1）器件使用环境和冷却条件应在海拔1000m以下，温度在-40～+40℃之间，空气不能太湿润，无爆炸危险，无腐蚀性。

由于晶闸管功率较大，所以一般必须紧固在规定的散热器上，要求接触良好，没有可见缝隙，散热器周围要有足够大的空间。同时，20A以下的晶闸管可自然冷却；20A以上的器件必须强迫风冷，要有一定的风速，如50A晶闸管器件的散热器，其出口风速应为5m/s，有条件的还有水冷的。

（2）工作电压要为峰值电压的1/2～2/3，如在220V交流电路中做整流使用时，应选以上的晶闸管：一是留有余地；二是防止误导通。

（3）正向电流IT是在50Hz正弦波电压下，180°导通时规定的，一般使用时，导通角都小于180°，所以使用时的工作电流（平均值）一定要小于IT，导通角越小，工作频率越高时，工作电流的平均值应越小。

晶闸管的好坏和三个电极的判别都可以用万用表R×100Ω挡进行测定。