方便，平板型封装的晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。
在分析SCR的工作原理时，常将其等效为两个晶体管V1和V2串级而成。其工作过程如下：UGK>0→产生IG→V2通→产生IC2→V1通→IC1↗→IC2↗→出现强烈的正反馈，G极失去控制作用，V1和V2完全饱和，SCR饱和导通。晶闸管导通后，即使去掉门极电流，仍能维持导通。
图2-4 晶闸管的双晶体管模型及其工作原理
a) 双晶体管模型 b) 工作原理
晶闸管基本工作特性归纳：
承受反向电压时(UAK <0)，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通；承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通(即UAK >0，IGK >0才能开通)。
（1）晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用；
（2） 要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。
2.5整流电路参数计算
当晶闸管导通时，输出端电压仍是，当电流断续，晶闸管阻断时，输出端电压即为反电势电压，因为输出平均电压比电阻负载时高，其输出平均电压为：
当α
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可见其最大输出平均电压与停止导电角?有关。 因为
则最大输出平均电压：
根据设计要求，，满足α>?，即晶闸管可以正常触发导通。 根据热效应发热相等原理，整流输出电压有效值： 105.14V
整流输出电流有效值：
因为P=1000W，E=70V，则，所以R=3.7Ω 那么最大输出平均电流： 流过晶闸管的电流平均值： 流过晶闸管的电流有效值：
变压器二次电流有效值与输出直流电流有效值相等： 不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量：
2.6 晶闸管元件选取
由于单相桥式全控整流带电阻负载主电路主要元件是晶闸管，所以选取元件时主要考虑晶闸管的参数及其选取原则。 1）额定电压
通常取和中较小的，再取靠近标准的电压等级作为晶闸管型的额定电压。在选用管子时，额定电压应为正常工作峰值电压的2～3倍，以保证电路的工作安全。
晶闸管的额定电压：
其中 是电路中加在管子上的最大瞬时电压，本电路，则额定电压取3倍裕量： 2）额定电流
选择晶闸管额定电流的原则是必须使管子允许通过的额定电流有效值大于
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实际流过管子电流最大有效值 ，即，一般取 则额定电流取2倍裕量：
3）通态平均管压降。指在规定的工作温度条件下，使晶闸管导通的正弦 波半个周期内阳极与阴极电压的平均值，一般在0.4～1.2V。
4）维持电流。指在常温门极开路时，晶闸管从较大的通态电流降到刚好能保持通态所需要的最小通态电流。一般值从几十到几百毫安，由晶闸管电流容量大小而定。
5）门极触发电流。在常温下，阳极电压为6V时，使晶闸管能完全导通所需的门极电流，一般为毫安级。
6）断态电压临界上升率。在额定结温和门极开路的情况下，不会导致晶闸管从断态到通态转换的最大正向电压上升率。一般为每微秒几十伏。 7）通态电流临界上升率。在规定条件下，晶闸管能承受的最大通态电流 上升率。若晶闸管导通时电流上升太快，则会在晶闸管刚开通时，有很大的电流集中在门极附近的小区域内，从而造成局部过热而损坏晶闸管。
综上所述，参考KP晶闸管型号参数表 满足本次设计要求的是KP20，因此选用4个KP20型号的晶闸管。
2.6 晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响
2.6.1 对电网的影响
晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的，因此其工作频率为工频，初级电压即为交流电网电压。经过变压器的耦合，晶闸管主电路可以得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分，减小电网污染。在变流电路所需的电压与电网电压相差不多时，有时会采用自耦变压器；当变流电路所需的电压与电网电压一致时，也可以不经变压器而直接与电网连接，不过要在输入端串联“进线电抗器”以减少对电网的污染。
晶闸管装置中的无功功率，会对公用电网带来不利影响：
1) 无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致设备容量增加。
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2) 无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加。 3) 使线路压降增大，冲击性无功功率负载还会使电压剧烈波动。 晶闸管装置还会产生谐波，对公用电网产生危害，包括：
1) 谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾。
2) 谐波影响各种电气设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、使绝缘老化、寿命缩短以至损坏。
3) 谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，会使上述1)和2)两项的危害大大增加，甚至引起严重事故。
4) 谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并使电气测量仪表不准确。 5) 谐波会对临近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
2.6.2 系统功率因数分析
忽略换相过程和电流脉动，带电阻-反电动势负载，假设接了平波电抗器，所以负载电感足以使电流连续，则电路的工作情况与感性负载时相似，即可以根据感性负载来讨论功率因数。那么变压器二次电流波形近似为理想方波，电流i2的波形见图2-5。
图2-5
将电流波形分解为傅里叶级数，可得：
i2??4?4Id(sin?t?Id11sin3?t?sin5?t?L)35?1sinn?t??2Insinn?t?nn?1,3,5,Ln?1,3,5,L
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其中基波和各次谐波有效值为：
In?22Idn?
可见，电流中仅含奇次谐波。各次谐波有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。 基波电流有效值为
的有效值，结合上式可得基波因数为
从图2-5可以明显看出，电流基波与电压的相位差就等于控制角? ，故位移因数为
所以，功率因数为
三、驱动电路设计
3.1 触发电路简介
电力电子器件的驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口，是电力电子的重要环节，对整个装置的性能有很大的影响。采用良好性能的驱动电路，可以使电力电子器件工作在比较理想的开关状态，缩短开关时间，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有很大的意义。
对于相控电路这样使用晶闸管的场合，在晶闸管阳极加上正向电压后，还必须在门极与阴极之间加上触发电压，晶闸管才能从截止转变为导通，习惯上称为触发控制。提供这个触发电压的电路称为晶闸管的触发电路。它决定每一个晶闸管的触发导通时刻，是晶闸管装置中不可缺少的一个重要组成部分。晶闸管相控整流电路，通过控制触发角?的大小即控制触发脉冲起始位来控制输出电压的大小，为保证相控电路的正常工作，很重要的一点是应保证触发角?的大小在正确
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