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1、如何形象理解晶闸管的各项参数对于大多数从事电力电子整机和器件的技术人员来说，晶闸管的各项参数的 真正含义理解起来是很困难的事，如果单从字面去理解需要十几年甚至几十年 才能有正确的认识，而且需要大量的实践经验作依托，没有足够的临场经验可 能永远也无法理解其真正的含义。本人从事电力电子整机技术工作十几年，主要接触过的产品有中频电源、整 流器、逆变及整流焊机、直流调速电源、变频调速电源、控温装置、开关电源 等，之后又从事电力电子器件的技术工作十几年，主要是器件产品测试仪表的 制作、维修、管理等工作，通过测试仪表的这些工作（因为制作仪表、维修仪 表必须掌握器件各参数的标准，否则无法做出合格的仪器仪表）
2、让我对晶闸管 各项参数的标准有了新的认识，并且将整机技术与器件技术融为一体，由此总 结出一套适合所有从事电力电子整机和器件技术人员正确、形象理解晶闸管各 项参数的方法，稍微有一些电常识的人利用此方法很短时间内就可以从一名普 通技术人员上升为高级设计者，本方法形象生动、通俗易懂、老少皆宜、一经 理解终身不忘。我们知道电荷的移动形成电流、水分子的移动形成水流，要想使电荷移动必 须有电压差、要想使水分子移动必须有水位差，由此可以看出，电流可以形象 地理解为水流；控制水流要有阀门、控制电流也必须要有“阀门”，这个“阀门” 我们就用晶闸管。水路由水流和阀门构成、电路由电流和晶闸管构成，通过阀 门控制水流
3、的大小、有无，通过晶闸管控制电流的大小、有无，可见二者的基 础理论基本是一样的，因此我们就可以把电路形象地理解为水路，更确切的说 就是可以把晶闸管形象的理解为阀门。阀门的原理很简单，一种是调节阀门，通过调节阀门可以控制水流的大小； 一种是通断阀门，通过阀门可以控制水流的有无。阀门是我们的日常用品，每 天都要接触，因此对于大多数人来说理解阀门的工作原理是很容易的事情。而 且阀门作为一种产品自然有其制作标准，也需有各项参数指标，只要理解了这 些参数指标的含义，然后把他们“照抄照搬”到理解晶闸管中就可以了，就是 说如想了解晶闸管的参数含义直接套用阀门的参数指标的含义就实现。1 晶闸管的触发特性：晶闸
4、管的触发特性相当于阀门的动作特性。我们知道 要想使水流出必须用力去旋转阀门，就是打开阀门；要想使电流流过晶闸管必 须给触发，使其导通，因此旋转阀门用的 “力”的大小就相当于晶闸管的触发 功率（触发电流及触发电压）。旋转阀门用的“力”的大小是有标准规定的，不 能超出某个范围，不然阀门就不能使用，比如设计的“力”太大了，用手都很 难搬动，需用扳手才可以，这样的阀门能使用吗？再比如设计的“力”太小了， 用手轻轻一碰就开了，甚至落上一只苍蝇阀门就误开了，这样的阀门也不能用 的。对于晶闸管而言，阀门的“力” 设计的太大了就相当于晶闸管的触发功率 设计大了，因此一般的触发器没法触开器件，需用大功率的触发器
5、，这样就浪 费了成本，而且性能也不稳定；阀门的“力” 设计的太小了就相当于晶闸管的 触发功率设计小了，一个微小的误触发信号就可以把器件打开，使整个装置无 法正常工作，因此晶闸管的触发参数必须在标准的范围内。上面说了如何让水流动，那么如何让水断流呢？很简单，关闭阀门即可，但 这点与晶闸管就不同了。使晶闸管关闭我们可以理解为：水路里的水自然流干 净了阀门自己就自动关闭了。当然水路里的水如果总在流动，那么阀门就永远 不会关闭。阀门打开后就不用再用“力”去操作了，撤掉这个“力”阀门仍然是打开的 状态，这个“力”已经失去作用，晶闸管也是这样，导通后触发就失去作用了。2 晶闸管的通态电流：晶闸管的通态电流
6、相当于阀门的耐流量能力。我们知道阀门有1 寸、2 寸等各种规格，各种规格的阀门流量有区别，当人们需要大流 量时需选用大规格的阀门，如果用小规格的阀门流过大流量的水会造成阀门损 坏，而且阀门的尺寸必须在标准范围内，必须满足规定的流量。晶闸管的通态 电流亦是如此。标称 500 安的晶闸管在标准测试条件下必须能承受 500 安的电 流，而且在使用时线路里的电流不能超过500 安（需留一定的余量），否则会造 成晶闸管烧坏。3 晶闸管的峰值电压: 晶闸管的峰值电压相当于阀门的耐水压参数。我们知 道自来水的压力一般为 2，预热水的压力一般为 4，所以水路设计时必须大于这 个压力，而且还得有一定的余量，不然
7、就没法使用了，晶闸管也是如此，电路 设计时其峰值电压一定要大于实际工作电压，也必须留有足够大的余量。4 晶闸管的漏电流：晶闸管的漏电流相当于阀门的渗漏参数。我们知道阀门 在关闭时由于承受着水的压力，因此会有渗漏，质量好的阀门可能渗漏的小些， 质量差的阀门可能渗漏的大些，这还要取决于水的压力，水的压力越大渗漏就 越严重，反之就轻微，但世上没有绝对不渗漏的阀门，只是渗漏大小区别而已。 如果阀门的渗漏参数超出的规定的范围，渗漏非常严重，跟打开阀门已没什么 区别了，这样的阀门还能用吗？晶闸管亦是如此，其漏电流如果大的超出了范 围，甚至相当于正常的导通状态了，这样的器件是没法用的。因此对于阀门而 言渗漏
8、越小越好，对于晶闸管而言漏电流也是越小越好。5 晶闸管的压降：晶闸管的压降相当于阀门的阻力，我们知道由于水的表面 张力使水流过阀门时会产生阻力，这样阀门前后的水压就不一样了，这个水的 阻力就相当于晶闸管的压降。如果阀门制作工艺精良、阀门内壁光滑，那么阻 力就小些；如果制作工艺简单，阀门内壁粗糙，那么阻力就大些；如果水阻超 出了标准范围会引起水流量过低，影响工作效率，对于晶闸管而言如果压降过大不但影响整机效率还会引起其他的问题，因此不管阀门也好还是晶闸管也罢， 水阻和压降都必须在标准范围内，而且越小越好。6 晶闸管的开通时间：晶闸管的开通时间相当于阀门的开通速度。当人们需 要用水而打开阀门时总希
9、望水尽快的流出来，并且希望水流量尽快地达到最大 但由于阀门质量的不同会造成阀门的开通速度不一样，那些开通速度极慢的阀 门是没法正常使用的，如果开了一小时的阀门水还没流出来，您会怎么样？因 此阀门的开通速度必须在标准的范围内。对于晶闸管的开通时间而言亦是如此 否则会造成整机其他质量事故。阀门的开通速度和晶闸管的开通时间应设计的 越小越好。7 晶闸管的关断时间：晶闸管的关断时间相当于阀门的关闭速度。当人们需 要断开水流时总希望尽快的关闭阀门，并且希望水流量尽快地达到最低，但由 于阀门质量的不同会造成阀门的关闭速度不一样，那些关闭速度极慢的阀门是 没法正常使用的，如果关了一小时的阀门水还在流，您会怎
10、么样？因此阀门的 关闭速度必须在标准的范围内。对于晶闸管的关断时间而言亦是如此，否则会 造成整机其他质量事故。阀门的关闭速度和晶闸管的关断时间应设计的越小越 好。8晶闸管的dv/dt：晶闸管的dv/dt相当于阀门的瞬时耐水压力能力。比如一股水流以极快的速度加到阀门上时，压力产生的冲击是非常大的，质量不好 的阀门就有可能被击穿，造成阀门失去作用，因此阀门必须有抗瞬时压力冲击 的能力，这个参数必须在标准范围内。晶闸管的 dv/dt 亦是如此，瞬时的电压 上升率应不超过晶闸管的dv/dt, 一般晶闸管的dv/dt为1000伏/微妙，如果线 路中的瞬时电压上升率大于此值，应在线路中采取措施，比如加阻、
11、容保护等。9晶闸管的di/dt：晶闸管的di/dt相当于阀门的瞬时耐流量能力。比如一股水流极快的速度加到阀门上时，流量产生的冲击是非常大的，质量不好的阀 门就有可能被击穿，造成阀门失去作，因此阀门必须有抗瞬时流量冲击的能力， 这个参数必须在标准范围内。晶闸管的 di/dt 亦是如此，瞬时的电流上升率应 不超过晶闸管的di/dt, 一般晶闸管的di/dt为200安/微妙，如果线路中的瞬 时电流上升率大于此值，应在线路中采取措施，比如加电感等。10 晶闸管的擎住电流：晶闸管的擎住电流相当于阀门的进出口的压力差。其 工作过程相当于阀门的打开过程。我们知道水之所以能够流过阀门是因为水有 压力，水的压力
12、小流量就小，反之就大。由于水在阀门流过时会产生阻力，致 使阀门进出口的压力是不一样的，形成压力差，压力差的值必须在标准范围内。 在使用时水的压力必须大于这个值，如果水的压力小于这个值，那么水就不会 通过阀门流出来，因此要保证水流正常流出阀门，水的压力必须大于压力差的 值。晶闸管的擎住电流亦是如此，要保证晶闸管正常导通，流过晶闸管的电流 必须大于此值，不然当触发撤掉后晶闸管就会关闭。一般希望阀门的进出口的 压力差值越小越好，当然也希望晶闸管的擎住电流越小越好。上面就晶闸管的几个代表性参数进行了对比说明，其实晶闸管中还有其它参 数可以利用水流的原理来对比说明，当然也并不是所有参数都可以利用此法的。以上对比说明完全是个人爱好而总结出来的，并不代表国家标准，专业的设 计人员还应按照标准去设计，以上说法不当之处还请各位读者谅解。上面讲的是晶闸管主要参数测试时与水流的比较，那么晶闸管主要参数试验 时是否也可以利用此法呢？比如电耐久试验、高温试验、低温试验、高低温循 环试验、低气压试验、全动态试验、热循环试验、潮湿试验、振动试验、冲击 试验、霉菌试验、腐蚀试验，盐雾试验等，这些试验也可以根据水流的原理来 理解的，具体内容且听下回分解。2010.1.25
