晶闸管(SCR)的结构和符号

    晶闸管是最早出现的可控电力电子器件，它的内部结构如图3-2(a)所示，图3-2(b)所示为晶闸管的符号。由其结构可以看出晶闸管是四层(PNPN)三端(AKG)器件。A是阳极，K为阴极，G为门极。它有三个PN结J1、J2、J3。在一般情况下，由于器件存在着反向PN结，因而，无论是承受正压还是反压，器件均不能导通。但当A、K间承受正向电压，且门极G有足够正向电流流入，反向PN结会突然失去阻挡作用，使晶闸管饱和导通，称为触发导通。因此，晶闸管导通必须同时具备两个条件：即承受正向阳极电压和正向门极电压。晶闸管导通后门极的控制作用便消失，晶闸管始终保持着导通状态。只有当阳极电压为零或承受负压，晶闸管才能关断。由此可见，晶闸管相当于一个可以控制导通的单向开关，属半控型器件，即只能控制导通而不能控制关断。门极上用于控制导通的电压称为触发脉冲电压。

    图3-2    晶闸管的结构和符号

    图3-3所示为晶闸管变频器的主回路。由图可见，晶闸管用于变频器主回路作为开关器件。由于逆变器是由直流电源供电，晶闸管导通后须经强迫换流电路才能将其关断。图中标出强迫换流电抗和电容。

    图3-3    晶闸管变频器的主回路

    晶闸管最先由美国通用电气公司（GE）研制出来，当时的容量为16A/300V，经过30多年的发展，目前容量已达到3 kA/4 kV，并出现了双向晶闸管(TRIAC)、光控晶闸管等多个品种，适应不同的应用领域。

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