1+I CBO I PNP 1,=a2Ix+1 CBO 2 (1-2) R 1,+1 (1-3) IG =1,+ NPN EG K C,I+1 CBOI CBO2 (1-5) 1-(1+a2 图1-7晶闸管的工作原理 16
16 图1-7 晶闸管的工作原理 E IA IC2 IC1 IG IK EG EA R PNP NPN A G K c1 1 A CBO 1 I I I c 2 2 K CBO 2 I I I K A G I I I A c1 c 2 I I I （1-2） （1-1） （1-3） （1-4） 1 ( ) 1 2 2 G CBO1 CBO2 A I I I I （1-5）
1.32晶闸管的基本特性 1静态特性 由工作原理可简单归纳晶闸管正常工作时的特性如下: (1)当晶闸管承受反向电压时,不论 正向 门极是否有触发电流,晶闸管都不导通 (2)当闸晶管承受正相电压时,仅在 极有触发电流的情况下,晶闸管导通。M,如0 (3)晶闸管一旦导通,门极就失去控 制作用,不论触发电流是否还存在,晶(需 闸管保持导通。 (4)若要关断已导通的晶闸管,只能 利用外加电压和外电路的作用使电流降图18晶闸管的伏安特性 到接近于0的某一数值以下 以上特点反映到晶闸管的伏安特性上则如图1-8a所示
17 1.3.2晶闸管的基本特性 1.静态特性 由工作原理可简单归纳晶闸管正常工作时的特性如下： （1）当晶闸管承受反向电压时，不论 门极是否有触发电流，晶闸管都不导通。 （2）当闸晶管承受正相电压时，仅在 门极有触发电流的情况下，晶闸管导通。 （3）晶闸管一旦导通，门极就失去控 制作用，不论触发电流是否还存在，晶 闸管保持导通。 （4）若要关断已导通的晶闸管，只能 利用外加电压和外电路的作用使电流降 到接近于0的某一数值以下。 以上特点反映到晶闸管的伏安特性上则如图1-8 a 所示。 正向 导通 雪崩 击穿 O +UA -UA -IA IA IH IG2 IG1 IG=0 Ubo UDSM UDRM URSMURRM 图1-8晶闸管的伏安特性 IG2>IG1>IG
门极伏安特性: 低阻 晶闸管门极伏安特性就是门极 与阴极间存在的PN结上正相门极电 压Ug与门极电流I间的关系。由于 这个结的伏安特性很分散,只能用a 条极限高阻门极特性和一条极限 U 低阻门极特性之间的一片区域来代图19门极伏安特性 替门极伏安特性。如图1-9所示 晶闸管门极PN结不能承受过大的电压,电流和功率。上限 分别用门极正向峰值电压UGFM,正向峰值电流lG和正向峰值 功率PGFM来表征。此外门极触发也具有一定的灵敏度,为了能 可靠的触发晶闸管,正向门极电压必须大于门极触发电UG7,正 向门极电流必须大于门极触发电流lr。Uor,l规定了门极上 的电压电流值必须位于图中的阴影区内,而平均功率也不应该 超过规定的平均功率PGo
18 门极伏安特性： 晶闸管门极伏安特性就是门极 与阴极间存在的PN结上正相门极电 压Ug与门极电流 Ig间的关系。由于 这个结的伏安特性很分散，只能用 一条极限高阻门极特性和一条极限 低阻门极特性之间的一片区域来代 替门极伏安特性。如图1-9 所示 晶闸管门极PN结不能承受过大的电压，电流和功率。上限 分别用门极正向峰值电压UGFM，正向峰值电流IGFM和正向峰值 功率PGFM来表征。此外门极触发也具有一定的灵敏度，为了能 可靠的触发晶闸管，正向门极电压必须大于门极触发电UGT，正 向门极电流必须大于门极触发电流IGT。 UGT， IGT规定了门极上 的电压电流值必须位于图中的阴影区内，而平均功率也不应该 超过规定的平均功率PG。 图1-9 门极伏安特性：
2动态特性 100‰ 90% 图1-10给出了闸晶管开通 和关断的波形 (1)开通过程:由于正反 馈过程需要时间,以及外电 路的限制,阳极电流的增长o 不可能是瞬时的。 (2)关断过程:原处于导 RRM 通状态的闸晶管,当外加电 图1-10晶闸管的开通和关断过程波形 压由正向变为反向时,由于外电路电感的存在,其阳极电流在 衰减时也必然是有过度过程的。 图中为延迟时间,为上升时间,开通时间=t+1。URM为 反向尖峰电压,为反向阻断恢复时间,tx为正向阻断恢复时 间,关断时间t=tn+tx 19
19 2.动态特性 图1-10给出了闸晶管开通 和关断的波形。 （1）开通过程：由于正反 馈过程需要时间，以及外电 路的限制，阳极电流的增长 不可能是瞬时的。 （2）关断过程：原处于导 通状态的闸晶管，当外加电 压由正向变为反向时，由于外电路电感的存在，其阳极电流在 衰减时也必然是有过度过程的。 图中td为延迟时间，tr为上升时间，开通时间tgt =td+tr。URRM为 反向尖峰电压，trr为反向阻断恢复时间，tgr为正向阻断恢复时 间，关断时间tq =trr+tgr 。 100% 90% 10% uAK t O t 0 td t r t rr tgr URRM IRM iA 图1-10 晶闸管的开通和关断过程波形
1.33晶闸管的主要参数 1.电压定额 (1)断态重复峰值电压U:门极短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。规定断态重复峰值电压 UDB为断态不重复峰值电压UDsw的90%。UD低于正向转折电 压Ubo (2)反向重复峰值电压UkM:门极短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。规定断态重复峰值电压 UDg为反向不重复峰值电压UsM的90%。反向不重复峰值电压 应低于反相击穿电压。 (3)通态(峰值)电压UrM 通常取晶闸管的UD和U中较小的标值作为该器件的额定电压 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。 20
20 1.3.3 晶闸管的主要参数 1.电压定额 （1）断态重复峰值电压UDRM：门极短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。规定断态重复峰值电压 UDRM为断态不重复峰值电压UDSM的90%。 UDRM低于正向转折电 压Ubo。 （2）反向重复峰值电压URRM：门极短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。规定断态重复峰值电压 UDRM为反向不重复峰值电压URSM的90%。反向不重复峰值电压 应低于反相击穿电压。 （3）通态（峰值）电压UTM。 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。 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