晶闸管的结构与工作原理

晶闸管的结构与工作原理

一、晶闸管简介
晶闸管（Thyristor）：又称晶体闸流管，可控硅整流器（Silicon Controlled Rectifier——SCR）
1956年美国贝尔实验室（Bell Lab）发明了晶闸管
1957年美国通用电气公司（GE）开发出第一只晶闸管产品
1958年商业化，开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代
20世纪80年代以来，开始被性能更好的全控型器件取代
能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，在大容量的场合具有重要地位
晶闸管往往专指晶闸管的一种基本类型——普通晶闸管
广义上讲，晶闸管还包括其许多类型的派生器件（如：双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等）

二、晶闸管的结构与封装
外形有螺栓型和平板型两种封装
引出阳极A、阴极K和门极（控制端）G三个联接端
对于螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧密联接且安装方便
平板型封装的晶闸管可由两个散热器将其夹在中间

晶闸管的外形、结构和电气图形符号
 a) 外形  b) 结构  c) 电气图形符号三、晶闸管基本工作特性

三、晶闸管基本工作特性

晶闸管基本工作特性归纳：
承受反向电压时(UAK <0)，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(即UAK >0， IGK >0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 。
   从这个角度可以看出，SCR是一种电流控制型的电力电子器件。

四、晶闸管的工作机理
在分析SCR的工作原理时，常将其等效为两个晶体管V1和V2串级而成。

其工作过程如下：
    UGK>0 → 产生IG → V2通→产生IC2 → V1通→ IC1↗ → IC2 ↗ → 出现强烈的正反馈，G极失去控制作用，V1和V2完全饱和，SCR饱和导通。

晶闸管导通后，即使去掉门极电流，仍能维持导通。

晶闸管的双晶体管模型及其工作原理
a) 双晶体管模型  b) 工作原理