晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱(chēng)，又被稱(chēng)做可控硅整流器，以前被簡(jiǎn)稱(chēng)為可控硅；1957年美國(guó)通用電氣公司開(kāi)發(fā)出世界上第1款晶閘管產(chǎn)品，并于1958年將其商業(yè)化；晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它有三個(gè)極：陽(yáng)極，陰極和控制極；晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過(guò)程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。工作原理晶閘管在工作過(guò)程中，它的陽(yáng)極（A）和陰極（K）與電源和負(fù)載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門(mén)極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。晶閘管為半控型電力電子器件，它的工作條件如下：1.晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，不管門(mén)極承受何種電壓，晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。2.晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，在門(mén)極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時(shí)晶閘管處于正向?qū)顟B(tài)，這就是晶閘管的閘流特性，即可控特性。3.晶閘管在導(dǎo)通情況下，只要有一定的正向陽(yáng)極電壓，不論門(mén)極電壓如何，晶閘管保持導(dǎo)通，即晶閘管導(dǎo)通后，門(mén)極失去作用。門(mén)極只起觸發(fā)作用。4.晶閘管在導(dǎo)通情況下，當(dāng)主回路電壓（或電流）減小到接近于零時(shí)，晶閘管關(guān)斷。晶閘管的門(mén)極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。江蘇進(jìn)口丹尼克斯Dynex平板模塊供應(yīng)商

做出了能適應(yīng)于高頻應(yīng)用的晶閘管，我們將它稱(chēng)為快速晶閘管。它具有關(guān)斷時(shí)間（toff）短、導(dǎo)通速度快．能耐較高的電流上升率（dI／dt）、能耐較高的電壓上升率（dv／dt）、抗干擾能力較好等特點(diǎn)?？焖倬чl管的生產(chǎn)和應(yīng)用都進(jìn)展很快。目前，已有了電流幾百安培、耐壓1千余伏，關(guān)斷時(shí)間為20微妙的大功率快速晶閘管，同時(shí)還做出了比較高工作頻率可達(dá)幾十千赫茲供高頻逆變用的元件。其產(chǎn)品廣應(yīng)用于大功率直流開(kāi)關(guān)、大功率中頻感應(yīng)加熱電源、超聲波電源、激光電源、雷達(dá)調(diào)制器及直流電動(dòng)車(chē)輛調(diào)速等領(lǐng)域。3．逆導(dǎo)晶閘管以往的為了便于調(diào)速采用直流供電，用直流開(kāi)關(guān)動(dòng)作增加或減小電路電阻，改變電路電流來(lái)控制車(chē)輛的速度。但它有不能平滑起動(dòng)和加速。自有了，了逆導(dǎo)晶閘管不了上述缺點(diǎn)，而且還逆導(dǎo)晶閘管是在普通晶閘管上反向并聯(lián)一只二極管而成，特點(diǎn)是能反向?qū)ù箅娏?。由于它的?yáng)極和陰極接入反向并聯(lián)的二極管，可對(duì)電感負(fù)載關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的大電流、高電壓進(jìn)行快速釋放。城市電車(chē)和地鐵機(jī)車(chē)采用逆導(dǎo)晶閘管控制和調(diào)節(jié)車(chē)速，能夠克服開(kāi)關(guān)體積大、壽命短，而且低速運(yùn)行時(shí)耗電大（減速時(shí)消耗在啟動(dòng)電阻上）等缺點(diǎn)，從而降低了功耗，提高了機(jī)車(chē)可靠性。江蘇進(jìn)口丹尼克斯Dynex平板模塊供應(yīng)商正向比較大阻斷電壓，是指門(mén)極開(kāi)路時(shí)，允許加在陽(yáng)極、陰極之間的比較大正向電壓。

這對(duì)晶閘管是非常危險(xiǎn)的。開(kāi)關(guān)引起的沖擊電壓分為以下幾類(lèi)：（1）AC電源被切斷過(guò)電壓而產(chǎn)生例如，交流以及開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉、交流側(cè)熔斷器的熔斷等引起的過(guò)電壓，這些系統(tǒng)過(guò)電壓?jiǎn)栴}由于我國(guó)變壓器內(nèi)部繞組的分布進(jìn)行電容、漏抗造成的諧振控制回路、電容分壓等使過(guò)電壓數(shù)值為正常值的2至10多倍。一般地，開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越快過(guò)電壓能力越高，在空載情況下可以斷開(kāi)回路設(shè)計(jì)將會(huì)有更高的過(guò)電壓。（2）直流側(cè)產(chǎn)生的過(guò)電壓如果截止電路的電感很大或者截止電路的電流值很大，就會(huì)產(chǎn)生較大的過(guò)電壓。這種情況經(jīng)常出現(xiàn)在切斷負(fù)荷、導(dǎo)通晶閘管開(kāi)路或快速熔斷器熔斷時(shí)，引起電流突變。（3）換相沖擊電壓包括換相過(guò)電壓和換相振蕩過(guò)電壓。換相過(guò)電壓是由于晶閘管的電流降為0時(shí)器件內(nèi)部各結(jié)層殘存載流子復(fù)合所產(chǎn)生的，所以又叫載流子積蓄效應(yīng)引起的過(guò)電壓。換相過(guò)電壓之后，出現(xiàn)換相振蕩過(guò)電壓，它是由于電感、電容形成共振產(chǎn)生的振蕩電壓，其值與換相結(jié)束后的反向電壓有關(guān)。反向電壓越高，換相振蕩過(guò)電壓也越大。針對(duì)形成過(guò)電壓的不同原因，可以采取不同的抑制方法，如減少過(guò)電壓源，并使過(guò)電壓幅值衰減；抑制過(guò)電壓能量上升的速率，延緩已產(chǎn)生能量的消散速度，增加其消散的途徑。

晶閘管模塊基本的用途是可控整流。二極管整流電路中用晶閘管代替二極管，就可以形成可控整流電路。在正弦交流電壓U2的正半周內(nèi)，如果vs的控制極不輸入觸發(fā)脈沖UG，vs仍不能接通。只有當(dāng)U2處于正半周時(shí)，當(dāng)觸發(fā)脈沖UG施加到控制極時(shí)，晶閘管才接通。現(xiàn)在，繪制其波形(圖4(c)和(d))，可以看到只有當(dāng)觸發(fā)脈沖UG到達(dá)時(shí)，負(fù)載RL具有電壓UL輸出(波形上的陰影)。當(dāng)UG到達(dá)較早時(shí)，晶閘管導(dǎo)通時(shí)間較早；UG到達(dá)較晚時(shí)，晶閘管導(dǎo)通時(shí)間較晚。通過(guò)改變觸發(fā)脈沖Ug在控制極上的到達(dá)時(shí)間，可以調(diào)節(jié)負(fù)載上輸出電壓的平均UL(陰影部分的面積)。在電工技術(shù)中，交流電的半周常被設(shè)定為180度，稱(chēng)為電角。因此，在U2的每一個(gè)正半周期中，從零值到觸發(fā)脈沖到達(dá)時(shí)刻的電角稱(chēng)為控制角α，每個(gè)正半周期中晶閘管導(dǎo)電的電角稱(chēng)為導(dǎo)通角θ。顯然，α和θ都用來(lái)表示晶閘管在正向電壓半周內(nèi)的通斷范圍。通過(guò)改變控制角度0或?qū)ń莟heta，可通過(guò)改變負(fù)載上的脈沖直流電壓的平均ul來(lái)實(shí)現(xiàn)可控整流器。其特點(diǎn)是在晶閘管的陽(yáng)極與陰極之間反向并聯(lián)一只二極管，使陽(yáng)極與陰極的發(fā)射結(jié)均呈短路狀態(tài)。

從而實(shí)際強(qiáng)觸發(fā)，加速了元件的導(dǎo)通，提高了耐電流上升率的能力。三、能耐較高的電壓上升率（dv/dt）晶閘管是由三個(gè)P—N結(jié)組成的。每個(gè)結(jié)相當(dāng)于一個(gè)電容器。結(jié)電壓急劇變化時(shí)，就有很大的位移電流流過(guò)元件，它等效于控制極觸發(fā)電流的作用?？赡苁咕чl管誤導(dǎo)通。這就是普通晶閘管不能耐高電壓上升率的原因。為了有效防止上述誤導(dǎo)通現(xiàn)象發(fā)生，快速晶閘管采取了短路發(fā)射結(jié)結(jié)構(gòu)。把陰極和控制極按一定幾何形狀短路。這樣一來(lái)，即使電壓上升率較高，晶閘管的電流放大系數(shù)仍幾乎為零，不致使晶閘管誤導(dǎo)通。只是在電壓上升率進(jìn)一步提高，結(jié)電容位移電流進(jìn)一步增大，在短路點(diǎn)上產(chǎn)生電壓降足夠大時(shí)，晶閘管才能導(dǎo)通。具有短路發(fā)射結(jié)結(jié)構(gòu)的晶閘管，用控制極電流觸發(fā)時(shí)，控制極電流首先也是從短路點(diǎn)流向陰極。只是當(dāng)控制極電流足夠大，在短路點(diǎn)電阻上的電壓降足夠大，PN結(jié)正偏導(dǎo)通電流時(shí)，才同沒(méi)有短路發(fā)射結(jié)的元件一樣，可被觸發(fā)導(dǎo)通。因此，快速晶閘管的抗干擾能力較好?？焖倬чl管的生產(chǎn)和應(yīng)用都進(jìn)展很快。目前，已有了電流幾百安培、耐壓1千余伏，關(guān)斷時(shí)間*為20微妙的大功率快速晶閘管，同時(shí)還做出了**高工作頻率可達(dá)幾十千赫茲供高頻逆變用的元件。整流二極管模塊是利用二極管正向?qū)ǎ聪蚪刂沟脑?，將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量電能的半導(dǎo)體器件。江蘇進(jìn)口丹尼克斯Dynex平板模塊供應(yīng)商

晶閘管有三個(gè)腿，有的兩個(gè)腿長(zhǎng)，一個(gè)腿短，短的那個(gè)就是門(mén)極。江蘇進(jìn)口丹尼克斯Dynex平板模塊供應(yīng)商

或電流）的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時(shí)晶閘管處于正向?qū)顟B(tài)。3.一旦晶閘管開(kāi)始導(dǎo)通，它就被鉗住在導(dǎo)通狀態(tài)，而此時(shí)門(mén)極電流可以取消。晶閘管不能被門(mén)極關(guān)斷，像一個(gè)二極管一樣導(dǎo)通，直到電流降至零和有反向偏置電壓作用在晶閘管上時(shí)，它才會(huì)截止。當(dāng)晶閘管再次進(jìn)入正向阻斷狀態(tài)后，允許門(mén)極在某個(gè)可控的時(shí)刻將晶閘管再次觸發(fā)導(dǎo)通。晶閘管可用兩個(gè)不同極性（P-N-P和N-P-N）晶體管來(lái)模擬，如圖G1所示。當(dāng)晶閘管的柵極懸空時(shí)，BG1和BG2都處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)電路基本上沒(méi)有電流流過(guò)負(fù)載電阻RL，當(dāng)柵極輸入一個(gè)正脈沖電壓時(shí)BG2道通，使BG1的基極電位下降，BG1因此開(kāi)始道通，BG1的道通使得BG2的基極電位進(jìn)一步升高，BG1的基極電位進(jìn)一步下降，經(jīng)過(guò)這一個(gè)正反饋過(guò)程使BG1和BG2進(jìn)入飽和道通狀態(tài)。電路很快從截止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入道通狀態(tài)，這時(shí)柵極就算沒(méi)有觸發(fā)脈沖電路由于正反饋的作用將保持道通狀態(tài)不變。如果此時(shí)在陽(yáng)極和陰極加上反向電壓，由于BG1和BG2均處于反向偏置狀態(tài)所以電路很快截止，另外如果加大負(fù)載電阻RL的阻值使電路電流減少BG1和BG2的基電流也將減少，當(dāng)減少到某一個(gè)值時(shí)由于電路的正反饋?zhàn)饔?，電路將很快從道通狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)，我們稱(chēng)這個(gè)電流為維持電流。江蘇進(jìn)口丹尼克斯Dynex平板模塊供應(yīng)商