1、第2章 電力電子器件(I)2目 錄2.1電力電子器件概述2.2不可控器件電力二極管2.3半控型器件晶閘管32.1電力電子器件概述2.1.1 電力電子器件的概念和特征 2.1.2 應(yīng)用電力電子器件的系統(tǒng)組成 2.1.3 電力電子器件的分類 42.1.1 電力電子器件的概念和特征電子技術(shù)的基礎(chǔ) 電子器件（晶體管和集成電路） 電力電子電路的基礎(chǔ) 電力電子器件電力電子器件的概念電力電子器件（Power Electronic Device）是指可直接用于處理電能的主電路中，實(shí)現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件。主電路（Power circuit） 電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)中，直接承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)的電路52.

2、1.1 電力電子器件的概念和特征電力電子器件的廣義分類電真空器件。目前真空管僅在頻率很高（如微波）的大功率高頻電源中使用。半導(dǎo)體器件。電力半導(dǎo)體器件已取代了汞弧整流器（Mercury Arc Rectifier）、閘流管（Thyratron）等電真空器件，成為絕對(duì)主力。6電力電子器件的特征(1) 能處理電功率的大小即承受電壓和電流的能力，是最重要的參數(shù)；其處理電功率的能力小至毫瓦級(jí)，大至兆瓦級(jí)，大多都遠(yuǎn)大于處理信息的電子器件。7電力電子器件的特征(2) 一般工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)導(dǎo)通時(shí)（通態(tài)）阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，而電流由外電路決定；阻斷時(shí)（斷態(tài)）阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，而

3、管子兩端電壓由外電路決定；電力電子器件的動(dòng)態(tài)特性（也就是開(kāi)關(guān)特性）和參數(shù)，也是電力電子器件特性很重要的方面，有些時(shí)候甚至上升為第一位的重要問(wèn)題；作電路分析時(shí)，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)往往用理想開(kāi)關(guān)來(lái)代替。8電力電子器件的特征(3) 需要驅(qū)動(dòng)電路實(shí)用中，電力電子器件往往需要由信息電子電路來(lái)控制；普通的信息電子電路信號(hào)一般不能直接控制電力電子器件的導(dǎo)通或關(guān)斷；需要一定的中間電路對(duì)控制電路的信號(hào)進(jìn)行放大，這就是電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路。9電力電子器件的特征(4) 電力電子器件功率損耗大，需散熱設(shè)計(jì)為保證不致于因損耗散發(fā)的熱量導(dǎo)致器件溫度過(guò)高而損壞，不僅在器件封裝上講究散熱設(shè)計(jì)，在其工作時(shí)一般都要安裝散熱器。電力電子

4、器件的功率損耗通態(tài)損耗 - 器件功率損耗的主要成因斷態(tài)損耗開(kāi)關(guān)損耗開(kāi)通損耗關(guān)斷損耗器件開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗會(huì)隨之增大而可能成為器件功率損耗的主要因素。t0uiP0uituuiiP00102.1.2 應(yīng)用電力電子器件的系統(tǒng)組成電力電子系統(tǒng)：由控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和以電力電子器件為核心的主電路組成控制電路檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)電路RL主電路V1V2保護(hù)電路在主電路和控制電路中附加一些電路，以保證電力電子器件和整個(gè)系統(tǒng)正?？煽窟\(yùn)行電氣隔離電力電子器件一般有三個(gè)端子（或稱極或管腳），其中兩個(gè)聯(lián)結(jié)在主電路中，而第三端被稱為控制端（或控制極）。112.1.3 電力電子器件的分類按照器件能夠被控制電路信號(hào)所控制的程

5、度：半控型器件 通過(guò)控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷晶閘管（Thyristor）及其大部分派生器件器件的關(guān)斷由其在主電路中承受的電壓和電流決定122.1.3 電力電子器件的分類全控型器件 通過(guò)控制信號(hào)既可控制其導(dǎo)通又可控制其關(guān)斷，又稱自關(guān)斷器件絕緣柵雙極晶體管（Insulated-Gate Bipolar Transistor IGBT）電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Power MOSFET，簡(jiǎn)稱為電力MOSFET）門極可關(guān)斷晶閘管（Gate-Turn-Off Thyristor GTO）132.1.3 電力電子器件的分類不可控器件 不能用控制信號(hào)來(lái)控制其通斷，因此也就不需要驅(qū)動(dòng)電路電力二極管（Po

6、wer Diode）只有兩個(gè)端子，器件的通和斷是由其在主電路中承受的電壓和電流決定的142.1.3 電力電子器件的分類按照驅(qū)動(dòng)電路加在器件控制端和公共端之間信號(hào)的性質(zhì)（除電力二極管）：電流驅(qū)動(dòng)型 通過(guò)從控制端注入或者抽出電流來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制電壓驅(qū)動(dòng)型 僅通過(guò)在控制端和公共端之間施加一定的電壓信號(hào)就可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。152.1.3 電力電子器件的分類按照驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形（電力二極管除外 ）脈沖觸發(fā)型通過(guò)在控制端施加一個(gè)電壓或電流的脈沖信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)器件的開(kāi)通或者關(guān)斷的控制。電平控制型 必須通過(guò)持續(xù)在控制端和公共端之間施加一定電平的電壓或電流信號(hào)來(lái)使器件開(kāi)通并維持在導(dǎo)通狀態(tài)或者關(guān)斷并維持

7、在阻斷狀態(tài)。162.1.3 電力電子器件的分類按照器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況單極型器件 由一種載流子參與導(dǎo)電的器件雙極型器件 由電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的器件復(fù)合型器件 由單極型器件和雙極型器件集成混合而成的器件 172.1.4 電力電子器件的發(fā)展趨勢(shì)更高的功率容量更低的開(kāi)關(guān)損耗更高的開(kāi)關(guān)頻率更緊湊的封裝體積集成以及模塊化設(shè)計(jì)18電力電子器件應(yīng)用功率等級(jí)分布 電流電壓19電力電子器件應(yīng)用頻率范圍分布頻率功率202.2 不可控器件 電力二極管2.2.1 PN結(jié)與電力二極管的工作原理2.2.2 電力二極管的基本特性2.2.3 電力二極管的主要參數(shù)2.2.4 電力二極管的主要類型

8、211.2不可控器件 電力二極管電力二極管（Power Diode）自20世紀(jì)50年代初期就獲得應(yīng)用，但其結(jié)構(gòu)和原理簡(jiǎn)單，工作可靠，直到現(xiàn)在電力二極管仍然大量應(yīng)用于許多電氣設(shè)備當(dāng)中。開(kāi)通和關(guān)斷速度很快的快恢復(fù)二極管和肖特基二極管，分別在中、高頻整流和逆變，以及低壓高頻整流的場(chǎng)合得到大量應(yīng)用。22AKAKa)IKAPNJb)c)AK2.2.1 PN結(jié)與電力二極管的工作原理基本結(jié)構(gòu)和工作原理與信息電子電路中的二極管一樣；以半導(dǎo)體PN結(jié)為基礎(chǔ)，實(shí)際上是由一個(gè)面積較大的PN結(jié)和兩端引線以及封裝組成。從外形上看，可以有螺栓型、平板型等多種封裝。a) 外形 b) 結(jié)構(gòu) c) 電氣圖形符號(hào)232.2.1 P

9、N結(jié)與電力二極管的工作原理擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)形成空間電荷區(qū)（耗盡層、阻擋層或勢(shì)壘區(qū)）PN結(jié)的正向?qū)顟B(tài)外加電場(chǎng)與PN結(jié)自建電場(chǎng)方向相反PN結(jié)在正向電流較大時(shí)壓降仍然很低，維持在1V左右正向偏置的PN結(jié)表現(xiàn)為低阻態(tài)PN結(jié)的形成外加電場(chǎng)242.2.1 PN結(jié)與電力二極管的工作原理PN結(jié)的反向截止?fàn)顟B(tài)外加電場(chǎng)與PN結(jié)自建電場(chǎng)方向相同反向電流僅為微安數(shù)量級(jí)PN結(jié)表現(xiàn)為高阻態(tài)，幾乎沒(méi)有電流流過(guò)。PN結(jié)的單向?qū)щ娦?- 二極管的主要特征正向?qū)?，反向截止PN結(jié)的形成外加電場(chǎng)25PN結(jié)的反向擊穿PN結(jié)具有一定的反向耐壓能力，但當(dāng)施加的反向電壓過(guò)大，反向電流急劇增大，破壞PN結(jié)反向截止的工作狀態(tài)。按照機(jī)理不

10、同有雪崩擊穿和齊納擊穿兩種形式反向擊穿發(fā)生時(shí)，如果外電路采取措施，限制反向電流，當(dāng)反向電壓降低后，PN結(jié)可以恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)如果反向電流未被限制，電流和電壓的乘積超過(guò)PN結(jié)容許的耗散功率，會(huì)導(dǎo)致PN結(jié)溫度上升，直至過(guò)熱而燒毀 熱擊穿26PN結(jié)的電容效應(yīng)PN結(jié)的電荷量隨外加電壓而變化，呈現(xiàn)電容效應(yīng)，稱為結(jié)電容CJ，又稱為微分電容結(jié)電容影響PN結(jié)的工作頻率，特別是在高速開(kāi)關(guān)的狀態(tài)下，可能使其單向?qū)щ娦宰儾?，甚至不能工作?72.2.2 電力二極管的基本特性 靜態(tài)特性（伏安特性）當(dāng)電力二極管承受的正向電壓大到一定值（門檻電壓UTO），正向電流才開(kāi)始明顯增加，處于穩(wěn)定導(dǎo)通狀態(tài)。與正向電流IF對(duì)應(yīng)的電力

11、二極管兩端的電壓UF即為其正向電壓降。當(dāng)電力二極管承受反向電壓時(shí)，只有少子引起的微小而數(shù)值恒定的反向漏電流。電力二極管的伏安特性282.2.2 電力二極管的基本特性動(dòng)態(tài)特性因結(jié)電容的存在，電力二極管在零偏置（外加電壓為零）、正向偏置和反向偏置三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換必然有一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，此過(guò)程中的電壓 - 電流特性是隨時(shí)間變化的.動(dòng)態(tài)特性往往專指反映通態(tài)和斷態(tài)之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程的開(kāi)關(guān)特性29電力二極管的動(dòng)態(tài)過(guò)程波形正向偏置轉(zhuǎn)換為反向偏置 關(guān)斷過(guò)程電力二極管并不能立即關(guān)斷，而是須經(jīng)過(guò)一段短暫的時(shí)間才能重新獲得反向阻斷能力，進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。在關(guān)斷之前有較大的反向電流出現(xiàn)，并伴隨有明顯的反向電壓過(guò)沖302.2.2

12、 電力二極管的基本特性 開(kāi)通過(guò)程電力二極管的正向壓降先出現(xiàn)一個(gè)過(guò)沖UFP，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才趨于接近穩(wěn)態(tài)壓降的某個(gè)值（如 2V）。這一動(dòng)態(tài)過(guò)程時(shí)間被稱為正向恢復(fù)時(shí)間tfr312.2.3 電力二極管的主要參數(shù)正向平均電流IF(AV)-額定電流指電力二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，在指定的管殼溫度和散熱條件下，其允許流過(guò)的最大工頻正弦半波電流的平均值。正向平均電流是按照“電流的發(fā)熱效應(yīng)在允許的范圍內(nèi)”來(lái)定義的32發(fā)熱效應(yīng)決定器件允許電流大小的是管芯的結(jié)溫；結(jié)溫的高低是由允許發(fā)熱的條件決定的，造成器件發(fā)熱的原因是損耗。影響器件發(fā)熱的條件主要有散熱器尺寸及元件與散熱器的接觸情況，采用的冷卻方式（自冷卻、強(qiáng)壓通風(fēng)冷卻、液

13、體冷卻）以及環(huán)境溫度等。發(fā)熱和冷卻的條件不同，其允許通過(guò)的通態(tài)平均電流值也不一樣。33有效值相等原則從管芯發(fā)熱的角度看，表征熱效應(yīng)的電流應(yīng)以有效值表示。只要電流的有效值相等，其發(fā)熱就是相同和等效的。在實(shí)際電路中，流過(guò)二極管的波形可能是任意的非正弦波形，不論流經(jīng)二極管的電流波形如何，只要電流的有效值相等，其發(fā)熱就是相同和等效的將非正弦半波電流的有效值折算為等效的正弦半波電流的有效值34平均值和有效值的定義設(shè)f(t)為電壓或電流時(shí)間函數(shù)，f(t)在t1t2期間的平均值為 有效值為正弦半波電流的平均值（正向平均電流）IF (AV)正弦半波電流的有效值IF正弦半波電流波形系數(shù)Kf35正向平均電流的計(jì)算

14、當(dāng)流過(guò)二極管的電流為任意的非正弦半波電流時(shí)，按“有效值相等的原則”，將非正弦半波電流的有效值ID折合成等效的正弦半波電流平均值，然后再選擇二極管的額定值。36額定電流的選擇正向平均電流是按照電流的發(fā)熱效應(yīng)來(lái)定義的，因此使用時(shí)應(yīng)按有效值相等的原則來(lái)選取電流定額，并應(yīng)留有一定的裕量。當(dāng)用在頻率較高的場(chǎng)合時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗造成的發(fā)熱往往不能忽略。當(dāng)采用反向漏電流較大的電力二極管時(shí)，其斷態(tài)損耗造成的發(fā)熱效應(yīng)也不小 。372.2.3 電力二極管的主要參數(shù)正向壓降UF指電力二極管在指定溫度下，流過(guò)某一指定的穩(wěn)態(tài)正向電流時(shí)對(duì)應(yīng)的正向壓降。反向重復(fù)峰值電壓URRM指對(duì)電力二極管所能重復(fù)施加的反向最高峰值電壓。通常是

15、其雪崩擊穿電壓UB的2/3。使用時(shí)，往往按照電路中電力二極管可能承受的反向最高峰值電壓的兩倍來(lái)選定 。382.2.3 電力二極管的主要參數(shù)最高工作結(jié)溫TJM結(jié)溫是指管芯PN結(jié)的平均溫度，用TJ表示最高工作結(jié)溫是指在PN結(jié)不致?lián)p壞的前提下所能承受的最高平均溫度TJM通常在125175C范圍之內(nèi)反向恢復(fù)時(shí)間trr關(guān)斷過(guò)程中，電流下降到零起到恢復(fù)反向阻斷能力止的時(shí)間浪涌電流IFSM指電力二極管所能承受最大的連續(xù)一個(gè)或幾個(gè)工頻周期的過(guò)電流。392.2.4 電力二極管的主要類型按照正向壓降、反向耐壓、反向漏電流等性能，特別是反向恢復(fù)特性的不同，進(jìn)行分類在應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同場(chǎng)合的不同要求選擇不同類型的電力

16、二極管；性能上的不同是由半導(dǎo)體物理結(jié)構(gòu)和工藝上的差別造成的。402.2.4 電力二極管的主要類型普通二極管（General Purpose Diode）又稱整流二極管（Rectifier Diode）；多用于開(kāi)關(guān)頻率不高（1kHz以下）的整流電路中；其反向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，一般在5s以上，這在開(kāi)關(guān)頻率不高時(shí)并不重要；正向電流定額和反向電壓定額可以達(dá)到很高，分別可達(dá)數(shù)千安和數(shù)千伏以上；412.2.4 電力二極管的主要類型快恢復(fù)二極管（Fast Recovery Diode FRD）簡(jiǎn)稱快速二極管；恢復(fù)過(guò)程很短，特別是反向恢復(fù)過(guò)程很短（一般在5s以下）的二極管；從性能上可分為快速恢復(fù)和超快速恢復(fù)兩個(gè)等

17、級(jí)。前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更長(zhǎng)，后者則在100ns以下，甚至達(dá)到2030ns；快恢復(fù)外延二極管-反向恢復(fù)時(shí)間更短（可低于50ns），正向壓降也很低（0.9V左右），但其反向耐壓多在400V以下。422.2.4 電力二極管的主要類型肖特基二極管（Schottky Barrier Diode SBD）以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘為基礎(chǔ)的二極管稱為肖特基勢(shì)壘二極管，簡(jiǎn)稱為肖特基二極管；肖特基二極管的優(yōu)點(diǎn)：反向恢復(fù)時(shí)間很短（1040ns）；正向恢復(fù)過(guò)程中也不會(huì)有明顯的電壓過(guò)沖；在反向耐壓較低的情況下其正向壓降也很小，明顯低于快恢復(fù)二極管；其開(kāi)關(guān)損耗和正向?qū)〒p耗都比快速二極管還要小，效率高。43

18、2.2.4 電力二極管的主要類型肖特基二極管的弱點(diǎn)：當(dāng)反向耐壓提高時(shí)其正向壓降也會(huì)高得不能滿足要求，因此多用于200V以下的低壓場(chǎng)合；反向漏電流較大且對(duì)溫度敏感，因此反向穩(wěn)態(tài)損耗不能忽略，而且必須更嚴(yán)格地限制其工作溫度。442.3 半控型器件 晶閘管2.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 2.3.2 晶閘管的基本特性 2.3.3 晶閘管的主要參數(shù) 2.3.4 晶閘管的派生器件452.3半控型器件 晶閘管晶閘管（Thyristor）：晶體閘流管，可控硅整流器（Silicon Controlled Rectifier SCR），可控硅1956年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室（Bell Lab）發(fā)明了晶閘管；1957年

19、美國(guó)通用電氣公司（GE）開(kāi)發(fā)出第一只晶閘管產(chǎn)品；1958年商業(yè)化；上世紀(jì)80年代以來(lái)開(kāi)始被性能更好的全控型器件取代；能承受的電壓和電流容量最高，工作可靠，在大容量的場(chǎng)合具有重要地位；晶閘管往往專指晶閘管的一種基本類型 普通晶閘管，廣義上講，晶閘管還包括其許多類型的派生器件。462.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理外形有螺栓型和平板型兩種封裝螺栓型晶閘管晶閘管模塊平板型晶閘管外形及結(jié)構(gòu)472.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理陽(yáng)極A、陰極K和門極（控制端）G三個(gè)聯(lián)接端。PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)只加正向或反向電壓，晶閘管均截止外形結(jié)構(gòu)電氣圖形符號(hào)482.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理晶閘管由PNP型和NP

20、N型兩個(gè)晶體管互連而成加上陽(yáng)極正向電壓時(shí)，外電路向門極注入驅(qū)動(dòng)電流IG，會(huì)在晶閘管內(nèi)部形成強(qiáng)烈的正反饋，使晶閘管導(dǎo)通a)晶閘管的雙晶體管模型 b) 工作原理IG IB2 IC2 IB1 IC1 492.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理晶閘管導(dǎo)通后陽(yáng)極電流由主回路負(fù)載和外加電源電壓決定，此時(shí)撤掉IG，晶閘管由于內(nèi)部已形成了強(qiáng)烈的正反饋，仍然維持導(dǎo)通狀態(tài)；要使晶閘管關(guān)斷，只有減小陽(yáng)極電壓至零或使其反向，使流過(guò)晶閘管的電流降低到接近于零的某一數(shù)值以下，晶閘管才能關(guān)斷。a) 晶閘管的雙晶體管模型 b) 工作原理502.3.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理晶閘管其他幾種可能導(dǎo)通的情況：陽(yáng)極電壓升高至相當(dāng)高的數(shù)值

21、造成雪崩效應(yīng)；陽(yáng)極電壓上升率du/dt過(guò)高；結(jié)溫較高；光直接照射硅片，即光觸發(fā)；只有門極觸發(fā)（包括光觸發(fā)）是最精確、迅速而可靠的控制手段。512.3.2 晶閘管的基本特性靜態(tài)特性承受反向電壓時(shí)，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通；承受正向電壓時(shí)，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開(kāi)通；晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用；要使晶閘管關(guān)斷，只能利用外加電壓和外電路的作用使晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下。52晶閘管的伏安特性第I象限的是正向特性，第III象限的是反向特性。IG = 0時(shí)，器件兩端施加正向電壓，正向阻斷狀態(tài)，只有很小的正向漏電流流過(guò)；正向電壓超過(guò)臨界極限即正向轉(zhuǎn)折電壓U

22、bo，則漏電流急劇增大，器件開(kāi)通；隨著門極電流幅值的增大，正向轉(zhuǎn)折電壓降低；晶閘管的伏安特性IG2 IG1 IG53晶閘管的伏安特性導(dǎo)通后的晶閘管特性和二極管的正向特性相仿；晶閘管本身的壓降很小，在1V左右；導(dǎo)通期間，如果門極電流為零，并且陽(yáng)極電流降至接近于零的某一數(shù)值IH以下，則晶閘管又回到正向阻斷狀態(tài)。IH稱為維持電流。晶閘管的伏安特性IG2 IG1 IG54晶閘管的伏安特性晶閘管上施加反向電壓時(shí)，伏安特性類似二極管的反向特性；當(dāng)反向電壓超過(guò)一定限度，到反向擊穿電壓后，反向漏電流急劇增大，導(dǎo)致晶閘管發(fā)熱損壞；晶閘管的伏安特性IG2 IG1 IG552.3.2 晶閘管的基本特性晶閘管的門極觸

23、發(fā)電流從門極流入晶閘管，從陰極流出，陰極是晶閘管主電路與控制電路的公共端；門極觸發(fā)電流也往往是通過(guò)觸發(fā)電路在門極和陰極之間施加觸發(fā)電壓而產(chǎn)生的；為保證可靠、安全的觸發(fā)，觸發(fā)電路所提供的觸發(fā)電壓、電流和功率應(yīng)限制在可靠觸發(fā)區(qū)。56晶閘管的動(dòng)態(tài)特性-開(kāi)通過(guò)程由于晶閘管內(nèi)部的正反饋過(guò)程需要時(shí)間，再加上外電路電感的限制，晶閘管受到觸發(fā)后，其陽(yáng)極電流的增長(zhǎng)不可能是瞬時(shí)的延遲時(shí)間td隨門極電流的增大而減小，上升時(shí)間tr除反映晶閘管本身特性外，還受到外電路電感的嚴(yán)重影響。提高陽(yáng)極電壓，延遲時(shí)間和上升時(shí)間都可顯著縮短。陽(yáng)極電流穩(wěn)態(tài)值的90%100%90%10%uAKttO0tdtrtrrtgrURRMIRMi

24、A陽(yáng)極電流穩(wěn)態(tài)值的10%57晶閘管的動(dòng)態(tài)特性關(guān)斷過(guò)程反向恢復(fù)電流最大值尖峰電壓90%10%uAKttO0tdtrtrrtgrURRMIRMiA由于外電路電感的存在，原處于導(dǎo)通狀態(tài)的晶閘管當(dāng)外加電壓突然由正向變?yōu)榉聪驎r(shí)，其陽(yáng)極電流在衰減時(shí)必然也是有過(guò)渡過(guò)程的。 關(guān)斷時(shí)間約幾百微秒。 在正向阻斷恢復(fù)時(shí)間內(nèi)如果重新對(duì)晶閘管施加正向電壓，晶閘管會(huì)重新正向?qū)?，而不是受門極電流控制而導(dǎo)通。582.3.3 晶閘管的主要參數(shù)電壓定額斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM：允許重復(fù)加在器件上的正向峰值電壓反向重復(fù)峰值電壓URRM：允許重復(fù)加在器件上的反向峰值電壓通常取晶閘管的UDRM和URRM中較小的標(biāo)值作為該器件的額定電

25、壓。選用時(shí)，額定電壓要留有一定裕量，一般取額定電壓為正常工作時(shí)晶閘管所承受峰值電壓23倍。592.3.3 晶閘管的主要參數(shù)電流定額通態(tài)平均電流 IT(AV)-額定電流 晶閘管在環(huán)境溫度為40C和規(guī)定的冷卻狀態(tài)下，穩(wěn)定結(jié)溫不超過(guò)額定結(jié)溫時(shí)所允許流過(guò)的最大工頻正弦半波電流的平均值在實(shí)際電路中，流過(guò)晶閘管的波形可能是任意的非正弦波形，應(yīng)按實(shí)際電流與通態(tài)平均電流有效值相等的原則來(lái)選取晶閘管。應(yīng)留一定的裕量，一般取計(jì)算結(jié)果的1.5 2倍。例：若某晶閘管實(shí)際承擔(dān)的某波形電流有效值為400A，怎么選擇晶閘管的型號(hào)？602.3.3 晶閘管的主要參數(shù)維持電流 IH 使晶閘管維持導(dǎo)通所必需的最小電流 一般為幾十到

26、幾百毫安，與結(jié)溫有關(guān)，結(jié)溫越高，則IH越小擎住電流 IL 晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號(hào)后， 能維持導(dǎo)通所需的最小電流對(duì)同一晶閘管來(lái)說(shuō)，通常IL約為IH的24倍浪涌電流ITSM 由于電路異常情況引起的并使結(jié)溫超過(guò)額定結(jié)溫的不重復(fù)性最大正向過(guò)載電流612.3.3 晶閘管的主要參數(shù)動(dòng)態(tài)參數(shù)除開(kāi)通時(shí)間tgt和關(guān)斷時(shí)間tq外，還有：(1) 斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt指在額定結(jié)溫和門極開(kāi)路的情況下，不導(dǎo)致晶閘管從斷態(tài)到通態(tài)轉(zhuǎn)換的外加電壓最大上升率.如果電壓上升率過(guò)大，使充電電流足夠大，就會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通622.3.3 晶閘管的主要參數(shù)動(dòng)態(tài)參數(shù) (2)通態(tài)電流臨界上升率di/dt 指在規(guī)定條件下，晶閘管能承受而無(wú)有害影響的最大通態(tài)電流上升率.如果電流上升太快，則晶閘