晶闸管的应用场景和优势

1.晶闸管的选用

（1）选择晶闸管的类型

晶闸管有多种类型，应根据应用电路的具体要求合理选用。

1）若用于交直流电压控制、可控整流、交流调压、逆变电源、开关电源保护电路等，可选用单向晶闸管。

2）若用于交流开关、交流调压、交流电动机线性调速、灯具线性调光及固态继电器、固态接触器等电路，可选用双向晶闸管。

3）若用于交流电动机变频调速、斩波器、逆变电源及各种电子开关电路等，可选用门极关断晶闸管。

4）若用于锯齿波发生器、长时间延时器、过电压保护器及大功率晶体管触发电路等，可选用BTG晶闸管。

5）若用于电磁灶、电子镇流器、超声波电路、超导磁能储存系统及开关电源等电路，可选用逆导晶闸管。

6）若用于光耦合器、光探测器、光报警器、光计数器、光电逻辑电路及自动生产线的运行监控电路，可选用光控晶闸管。

（2）选择晶闸管的主要参数

晶闸管的主要参数应根据应用电路的具体要求而定。

1）所选晶闸管应留有一定的功率裕量，其额定峰值电压和额定电流（通态平均电流）均应高于受控电路最大工作电压和最大工作电流的1.5～2倍。

2）晶闸管的正向电压降、门极触发电流及触发电压等参数应符合应用电路（指门极的控制电路）的各项要求，不能偏高或偏低，否则会影响晶闸管的正常工作。

2.晶闸管的代换

晶闸管损坏后，最好是用同类型、同型号、同特性的晶闸管更换。若无同型号的晶闸管更换，可以选用与其性能参数相近的其他型号晶闸管来代换。

在更换晶闸管时，只要注意其额定峰值电压（重复峰值电压）、额定电流（通态平均电流）、门极触发电压和门极触发电流即可，尤其是额定峰值电压与额定电流这两个指标。

代换晶闸管应与损坏晶闸管的开关速度一致。例如，在脉冲电路、高速逆变电路中使用的高速晶闸管损坏后，只能选用同类型的快速晶闸管，而不能用普通晶闸管来代换。

选取代用晶闸管时，不管什么参数，都不必留有过大的裕量，应尽可能与被代换晶闸管的参数相近，因为过大的裕量不仅是一种浪费，而且有时还会起副作用，出现不触发或触发不灵敏等现象。

另外，还要注意两个晶闸管的外形要相同，否则会给安装工作带来不利。

3.晶闸管整流电路

晶闸管的典型应用是构成可控整流电路，常用的有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。

（1）晶闸管单相桥式整流电路

单相桥式整流电路包括阻性负载和大电感负载两种应用情况，如图5-20所示。

单相桥式整流电路在大电感负载时若不接续流二极管，可能会发生失控现象。消除失控现象的措施是并接续流二极管，如图5-20b所示。当接上续流二极管后，当电压u₂降到0时，负载电流经续流二极管续流，整流桥输出端只有不到1V的电压降，迫使晶闸管与二极管串联电路中的电流降到晶闸管的维持电流以下，使晶闸管关断，这样就不会出现失控现象。(www.xing528.com)

（2）晶闸管三相桥式整流电路带电阻负载

晶闸管三相桥式整流电路带电阻负载如图5-21所示。

1）每个时刻均需两个不同组的晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，另一个是共阳极组的，且不能为同一相的晶闸管。

2）对触发脉冲的要求：六个晶闸管的触发脉冲（相位依次差60°）分别触发晶闸管VTH₁→VTH₂→VTH₃→VTH₄→VTH₅→VTH₆；共阴极组VTH₁、VTH₃、VTH₅的触发脉冲依次相差120°，共阳极组VTH₂、VTH₄、VTH₆的触发脉冲也依次差120°，同一相的上下两个桥臂，即VTH₁与VTH₄，VTH₃与VTH₆，VTH₅与VTH₂脉冲相差180°。

图5-20 单相桥式整流电路

图5-21 三相桥式整流电路带电阻负载

3）全控桥触发脉冲类型有以下两种：

宽脉冲触发——使脉冲宽度大于60°（一般取80°～100°）。

双脉冲触发——（常采用）用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差60°，脉宽一般为20°～30°。

4）带电阻负载时三相桥式全控整流电路α的移相范围是120°。

5）晶闸管承受的最大正、反向电压为。

6）由于是电阻性负载，负载电流波形与负载电压波形相同。

（3）晶闸管三相桥式整流电路带大电感负载

带大电感负载的三相全控桥式整流电路如图5-22所示。

图5-22 晶闸管三相桥式整流电路带大电感负载

1）在0°≤α≤90°范围内负载，电流连续，负载上承受的是线电压；而线电压超前于相电压30°。

2）在三相全控桥式整流电路中，晶闸管换流只在本组内进行，每隔120°换流一次，即在电流连续的情况下，每个晶闸管的导通角θ_T=120°。

3）当整流变压器采用星形联结，带电感性负载时，变压器二次电流波形为正、负半周各宽120°、前沿相差180°的矩形波。

4）晶闸管承受的最大电压为。