1.6 变频器常用闸流晶体管

闸流晶体管又叫闸流管（Thyristor），简称晶闸管，俗称可控硅，它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用符号“VT”或“VS”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。

晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制，被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。

常见的晶闸管具有单向导通性能，但与硅整流元件的特性又有区别，主要的不同在于它的整流电压是可以控制的，而且能以毫安级的电流控制很大的整流功率，具有响应快、效率高、体积小等优点。常见晶闸管的几种外形如图1-26所示。

1.6.1 晶闸管的类型

晶闸管的类型根据不同方式的分类，可分为以下类别。

1.按关断、导通及控制方式分类

晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断晶闸管（GTO）、BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管等多种。

2.按引脚和极性分类

晶闸管按其引脚和极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管。

3.按封装形式分类

晶闸管按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑料封装晶闸管和陶瓷封装晶闸管等3种类型。其中，金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种；塑料封装晶闸管又分为带散热片和不带散热片型两种。

4.按电流容量分类

晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管3种。通常，大功率晶闸管多采用金属壳封装，而中、小功率晶闸管则多采用塑封或陶瓷封装。

1.6.2 晶闸管电路图形符号识别方法

普通晶闸管电路图形符号及结构和等效电路如图1-27与图1-28所示。普通晶闸管是由PNPN4层半导体材料构成的三端半导体器件，3个引出端分别为阳极（A）、阴极（K）和门极（G），图1-27所示是其电路图形符号。

1.6.3 晶闸管的结构特点

普通晶闸管的阳极与阴极之间具有单向导电的性能，其结构可以等效为由1只PNP三极管和1只NPN三极管组成的复合管，如图1-28所示。

1.6.4 晶闸管的导通与截止条件

1.截止状态

当晶闸管反向连接（即A极接电源负端，K极接电源正端）时，无论门极所加电压是什么极性，晶闸管均处于阻断状态。

2.导通状态

当晶闸管正向连接（即A极接电源正端，K极接电源负端）时，若门极所加触发电压为负时，则晶闸管也不导通，只有其门极加上适当的正向触发电压时，晶闸管才能由阻断状态转变为导通状态。此时，晶闸管阳极与阴极之间呈低阻导通状态，A、K极之间压降约为1V。

3.保持状态

普通晶闸管触发导通以后，其门极即使失去触发电压，只要阳极和阴极之间仍保持正向电压，晶闸管将维持低阻导通状态。只有把阳极电压撤除或阳极、阴极之间的电压极性发生变化（如交流过零）时，普通晶闸管才由低阻导通状态转换为高阻阻断状态。

4.需要说明的问题

①普通晶闸管一旦阻断，即使其阳极与阴极之间又重新加上正向电压，仍需在门极和阴极之间重新加上正向触发电压后方可导通。

②普通晶闸管的导通与阻断状态相当于开关的闭合和断开状态，用它可以制成无触点电子开关，去控制电源及其他电路。

1.6.5 晶闸管的主要电参数

晶闸管的主要电参数有正向转折电压（UBO）、正向平均漏电流（IFL）、反向漏电流（IRL1）、断态重复峰值电压（UDRM）、反向重复峰值电压（URRM）、正向平均电压降（UF）、通态平均电流（IT）、门极触发电压（UGT）、门极触发电流（IGT）、门极反向电压（URG）和维持电流（IH）等。

1.正向转折电压UBO

晶闸管的正向转折电压UBO是指在额定结温为100℃、且G开路的条件下，在其A、K之间加正弦半波正向电压，使其由关断状态转变为导通状态时所对应的峰值电压。

2.断态重复峰值电压UDRM

断态重复峰值电压UDRM是指晶闸管在正向阻断时，允许加在A、K（或T1、T2）间最大的峰值电压。此电压约为正向转折电压减去100V后的电压值。

3.通态平均电流IT

通态平均电流IT是指在规定环境温度和标准散热条件下，晶闸管正常工作时其A、K（或T1、T2）间所允许通过电流的平均值。

4.反向击穿电压UBR

反向击穿电压是指晶闸管在额定结温下，其阳极与阴极之间施加正弦半波反向电压，当反向漏电电流急剧增加时所对应的峰值电压。

5.反向重复峰值电压URRM

反向重复峰值电压URRM是指晶闸管在G断路时，允许加在A、K间的最大反向峰值电压。此电压为反向击穿电压减去100V后的峰值电压。

6.正向平均电压降UF

正向平均电压降UF又称通态平均电压或通态压降UT，是指在规定环境温度和标准散热条件下，当通过晶闸管的电流为额定电流时，其A、K之间电压降的平均值，通常为0.4～1.2V。

7.门极触发电压UGT

门极触发电压UGT是指在规定的环境温度和晶闸管阳极与阴极之间为一定值正向电压的条件下，使晶闸管从阻断状态转变为导通状态所需要的最小门极直流电压，一般为1.5V左右。

8.门极触发电流IGT

门极触发电流IGT是指在规定环境温度和晶闸管阳极与阴极之间为一定值电压的条件下，使晶闸管从阻断状态转变为导通状态所需要的最小门极直流电流。

9.门极反向电压URG

门极反向电压是指晶闸管门极上所加的额定电压，一般不超过10V。

10.维持电流IH

维持电流IH是指维持晶闸管导通的最小电流，当正向电流小于IH时，导通的晶闸管会自动关断。

11.断态重复峰值电流IDR

断态重复峰值的电流IDR是指晶闸管在断态下的正向最大平均漏电电流值，一般小于100μA。

12.反向重复峰值电流IRRM

反向重复峰值电流IRRM是指晶闸管在关断状态下的反向最大漏电流值，一般小于100μA。