晶閘管又稱可控硅，屬于半控型器件。

電器符號

外形

原理

導通：陽極-陰極加正向電壓，門極-陰極加合適的正向電壓。

關斷：陽極電流減小到一定數值以下。（晶閘管一旦導通，門極即失去控制作用）

特性

在門極電流Ig1=0的情況下，逐漸加大正向陽極電壓，晶閘管處于斷態，只有很小的正向漏電流；增加正向陽極電壓，當達到轉折電壓Ubo時，漏電流突然劇增，自身壓降很小，晶閘管正向導通（門極電流越大，陽極電壓轉折點越低；正常情況下不允許把陽極電壓加到Ubo來使晶閘管導通）。正常情況下，通過門極輸入觸發電流Ig，使晶閘管導通。逐步減小陽極電流，當電流小于維持電流Ih時，晶閘管阻斷。

晶閘管承受反向陽極電壓，晶閘管阻斷；電壓增加到一定數值，漏電流增加較快；繼續增加晶閘管擊穿損壞。

主要參數

正向重復峰值電壓Udrm：在門極斷開和晶閘管阻斷情況下，可重復加在晶閘管兩端的正向峰值電壓。正向不重復峰值電壓Udsm，Udrm=Udsm*80%。

反向重復峰值電壓Urrm：在門極斷開的情況下，可重復加在晶閘管兩端的反向峰值電壓。反向不重復峰值電壓Ursm，Urrm=Ursm*80%。

額定電壓Uvtn：Udrm和Urrm的較小值并向下取整（百伏）。

額定電流Ivt：長期允許通過的最大工頻半波電流的平均值。

通態平均電壓Uvt：額定電流時，晶閘管陽極和陰極間電壓降的平均值。當晶閘管流過較大的恒定直流電流時，其通態平均電壓比廠家定義值要大，約1.5V。

維持電流Ih和擎住電流Il：門極開路時，能維持晶閘管繼續導通的最小電流稱為維持電流Ih；門極加上觸發晶閘管導通后立即撤除觸發電壓，此時器件維持導通所需電流稱為擎住電流Il。

門極觸發電流Igt：室溫、陽極電壓6V直流電壓時，晶體管從阻斷到完全開通所需的最小門極直流電流。

門極觸發電壓Ugt：對應于門極觸發電流時的電壓。

斷態電壓臨界上升率du/dt：門極斷路條件下，器件從斷態轉入通態的最低電壓上升率。

通態電流臨界上升率di/dt：由門極觸發晶閘管使其導通時，能夠承受而不導致損壞的通態電流的最大上升率。

選型

額定電流原則：確定電路最大電流Ivtm，Ivt=(1.5~2)*(Ivdm/1.57)。

額定電壓原則：確定電路最大反向或反向電壓Uvtm，Uvt = (2~3)*Uvtm。

派生器件

雙向晶閘管：把一對反并聯的普通晶閘管集成在同一硅片，只用一個門極觸發的組合器件。G端加+/-電壓，都可以導通晶閘管，但從觸發靈敏度上將1+ > 1- = 3- > 3+。

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快速晶閘管：工作頻率幾十~幾千Hz，開通時間1~2us，關斷時間幾~幾十us。

光控晶閘管：使用光信號觸發晶閘管導通。

門極驅動

晶閘管觸發主要有移相觸發、過零觸發和脈沖列調制觸發等。對觸發脈沖得要求如下：

1.為減小門極損耗，廣泛采用脈沖觸發信號。

2.觸發脈沖應用足夠的功率，并留有一定的余量。

3.觸發脈沖應有一定的寬度，脈沖的前沿應盡可能陡，使器件在觸發導通后，陽極電流能迅速上升超過擎住電流而維持導通。對于電感性負載，由于電感會抵制電流上升，因而觸發脈沖的寬度應更大一些或采用雙窄脈沖；有些則需要強觸發脈沖。

4.觸發脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要求。

脈沖電路與晶閘管的連接方式：

1.直接連接：主電路和觸發電路采用導線直接連接。由于主電路電壓較高，采用直接連接易造成操作不安全，主電路又往往干擾觸發電路，所以這種連接常用在一些簡單設備中。

2.光耦合器連接：光耦合器是一種將電信號轉換為光信號，又將光信號轉換為電信號的半導體器件。它將發光和受光的元器件密封在同一管殼里，以光為媒介傳遞信號。光耦合器的發光源通常選砷化鎵發光二極管，而受光部分采用硅光敏二極管及光敏晶體管。光耦合器具有可實現輸入和輸出間電隔離、絕緣性好、抗干擾能力強的優點，在用微機組成的觸發電路中經常采用。

3.脈沖變壓器耦合連接：脈沖變壓器能很好地把一次側的脈沖信號傳輸到二次繞組，二次繞組與晶體管連接，主電路與控制電路具有良好的電器絕緣。

仿真模型

路徑

電路模型

輸入輸出

a：陽極? ? k：陰極? ? g：門極? ? m：測量電流和電壓[Iak， Vak]

參數

Ron：晶閘管內電阻。當內電感設為0時，內電阻不能設為0。

Lon：晶閘管內電感。當內電阻設為0時，內電感不能為0。

Vf：晶閘管的正向管壓降。

Ic：晶閘管初始電流。設為非零時，內電感不能為0。

Rs：晶閘管緩沖電阻（和緩沖電容串聯，與二極管并聯）。Rs為0，純電容。

Cs：晶閘管緩沖電容（和緩沖電容串聯，與二極管并聯）。Cs為inf，純電阻。Rs為inf，Cs為0，消除緩沖。

Il：晶閘管擎住電流。

Tq：晶閘管關斷時間。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Simulink之晶闸管（可控硅SCR）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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