若用于交直流電壓控制、可控整流、交流調(diào)壓、逆變電源、開關電源保護電路等,可選用普通單向晶閘管。若用于交流開關、交流調(diào)壓、交流電動機線性調(diào)速、燈具線性調(diào)光及固態(tài)繼電器、固態(tài)接觸器等電路中,應選用雙向晶閘管。若用于交流電動機變頻調(diào)速、斬波器、逆變電源及各種電子開關電路等,可選用門極關斷晶閘管。若用于鋸齒波發(fā)生器、長時間延時器、過電壓保護器及大功率晶體管觸發(fā)電路等,可選用BTG晶閘管。若用于電磁灶、電子鎮(zhèn)流器、超聲波電路、超導磁能儲存系統(tǒng)及開關電源等電路,可選用逆導晶閘管。若用于光電耦合器、光探測器、光報警器、光計數(shù)器、光電邏輯電路及自動生產(chǎn)線的運行監(jiān)控電路,可選用光控晶閘管。2.選擇晶閘管的主要參數(shù):晶閘管的主要參數(shù)應根據(jù)應用電路的具體要求而定。所選晶閘管應留有一定的功率裕量,其額定峰值電壓和額定電流(通態(tài)平均電流)均應高于受控電路的**大工作電壓和**大工作電流1.5~2倍。晶閘管的正向壓降、門極觸發(fā)電流及觸發(fā)電壓等參數(shù)應符合應用電路(指門極的控制電路)的各項要求,不能偏高或偏低,否則會影響晶閘管的正常工作。單向檢測/晶閘管編輯(1)判別各電極:根據(jù)普通晶閘管的結(jié)構(gòu)可知,其門極G與陰極K極之間為一個PN結(jié)。晶閘管的工作特性可以概括為∶正向阻斷,觸發(fā)導通,反向阻斷。江西加工MagnaChip美格納模塊報價
1)斷態(tài)重復峰值電壓UDRM在控制極斷路和晶閘管正向阻斷的條件下,可以重復加在晶閘管兩端的正向峰值電壓,其數(shù)值比正向轉(zhuǎn)折電壓小100V。(2)反向重復峰值電壓URRM在控制極斷路時,可以重復加在晶閘管元件上的反向峰值電壓,此電壓數(shù)值規(guī)定比反向擊穿電壓小100V。通常把UDRM與URRM中較小的一個數(shù)值標作器件型號上的額定電壓。由于瞬時過電壓也會使晶閘管遭到破壞,因而在選用的時候,額定電壓一個應該為正常工作峰值電壓的2~3倍,作為安全系數(shù)。(3)額定通態(tài)平均電流(額定正向平均電流)IT在環(huán)境溫度不大于40oC和標準散熱即全導通的條件下,晶閘管元件可以連續(xù)通過的工頻正弦半波電流(在一個周期內(nèi))的平均值,稱為額定通態(tài)平均電流IT,簡稱額定電流。(4)維持電流IH在規(guī)定的環(huán)境溫度和控制極斷路的條件下,維持元件繼續(xù)導通的**小電流稱為維持電流IH。一般為幾十毫安~一百多毫安,其數(shù)值與元件的溫度成反比,在120攝氏度時維持電流約為25攝氏度時的一半。當晶閘管的正向電流小于這個電流時,晶閘管將自動關斷。晶閘管的選用/晶閘管編輯(1)選擇晶閘管的類型:晶閘管有多種類型,應根據(jù)應用電路的具體要求合理選用。江西加工MagnaChip美格納模塊報價其工作過程可以控制、被廣泛應用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電子電路中。
金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種;塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常,大功率晶閘管多采用陶瓷封裝,而中、小功率晶閘管則多采用塑封或金屬封裝。晶閘管按其關斷速度可分為普通晶閘管和快速晶閘管,快速晶閘管包括所有專為快速應用而設計的晶閘管,有常規(guī)的快速晶閘管和工作在更高頻率的高頻晶閘管,可分別應用于400HZ和10KHZ以上的斬波或逆變電路中。(備注:高頻不能等同于快速晶閘管)晶閘管的作用與工作原理:我們分析晶閘管的作用與原理的時候可以把它看作由一個PNP管和一個NPN管所組成,其等效圖解如上圖所當陽極A加上正向電壓時,BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時,如果從控制極G輸入一個正向觸發(fā)信號,BG2便有基流ib2流過,經(jīng)BG2放大,其集電極電流ic2=β2ib2。因為BG2的集電極直接與BG1的基極相連,所以ib1=ic2。此時,電流ic2再經(jīng)BG1放大,于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個電流又流回到BG2的基極,表成正反饋,使ib2不斷增大,如此正向饋循環(huán)的結(jié)果,兩個管子的電流劇增,可控硅使飽和導通。由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋作用。
對其在脈沖脈沖功率電源領域中的應用研究很少,尚處于試驗探索階段。[1]在大功率半導體開關器件中,晶閘管是具有**高耐壓容量與**大電流容量的器件。國內(nèi)外主要制作的大功率晶閘管都是應用在高壓直流輸電中。所制造出的大功率晶閘管,**大直徑可達6英寸,單閥片耐壓值**高可達11KV,的通流能力**高可達4500A。在該領域比較**的有瑞士的ABB以及國內(nèi)的株洲南車時代。[1]為提高晶閘管的通流能力、開通速度、di/dt承受能力,國外在普通晶閘管的基礎上研制出了兩種新型的晶閘管:門極關斷晶閘管GTO以及集成門極換流晶閘管IGCT。這兩種器件都已經(jīng)在國外投入實際使用。其中GTO的單片耐壓可達,工況下通流能力可達4kA,而目前研制出的在電力系統(tǒng)中使用的IGCT的**高耐壓可達10kV,通流能力可達。[1]針對脈沖功率電源中應用的晶閘管,國內(nèi)還沒有廠家在這方面進行研究,在國際上具有**技術的是瑞士ABB公司。他們針對脈沖功率電源用大功率晶閘管進行了十數(shù)年的研究。目前采用的較成熟的器件為GTO,其直徑為英寸,單片耐壓為,通常3個閥片串聯(lián)工作??梢猿惺艿碾娏鞣逯禐?20kA/90us,電流上升率di/dt**高可承受。門極可承受觸發(fā)電流**大值為800A,觸發(fā)電流上升率di/dt**大為400A/us。體閘流管簡稱為品閘管,也叫做可控硅,是一種具有三個PN結(jié)的功率型半導體器件。
或電流)的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處于正向?qū)顟B(tài)。3.一旦晶閘管開始導通,它就被鉗住在導通狀態(tài),而此時門極電流可以取消。晶閘管不能被門極關斷,像一個二極管一樣導通,直到電流降至零和有反向偏置電壓作用在晶閘管上時,它才會截止。當晶閘管再次進入正向阻斷狀態(tài)后,允許門極在某個可控的時刻將晶閘管再次觸發(fā)導通。晶閘管可用兩個不同極性(P-N-P和N-P-N)晶體管來模擬,如圖G1所示。當晶閘管的柵極懸空時,BG1和BG2都處于截止狀態(tài),此時電路基本上沒有電流流過負載電阻RL,當柵極輸入一個正脈沖電壓時BG2道通,使BG1的基極電位下降,BG1因此開始道通,BG1的道通使得BG2的基極電位進一步升高,BG1的基極電位進一步下降,經(jīng)過這一個正反饋過程使BG1和BG2進入飽和道通狀態(tài)。電路很快從截止狀態(tài)進入道通狀態(tài),這時柵極就算沒有觸發(fā)脈沖電路由于正反饋的作用將保持道通狀態(tài)不變。如果此時在陽極和陰極加上反向電壓,由于BG1和BG2均處于反向偏置狀態(tài)所以電路很快截止,另外如果加大負載電阻RL的阻值使電路電流減少BG1和BG2的基電流也將減少,當減少到某一個值時由于電路的正反饋作用,電路將很快從道通狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為截止狀態(tài),我們稱這個電流為維持電流。晶閘管的作用也越來越全。江西加工MagnaChip美格納模塊報價
這類應用一般多應用在電力試驗設備上,通過變壓器,調(diào)整晶閘管的導通角輸出一個可調(diào)的直流電壓。江西加工MagnaChip美格納模塊報價
且在門極伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi);④應有良好的抗干擾能力、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離;⑤觸發(fā)脈沖型式應有助于晶閘管元件的導通時間趨于一致。在高電壓大電流晶閘管串聯(lián)電路中,要求串聯(lián)的元件同一時刻導通,宜采用強觸發(fā)的形式。[1]晶閘管觸發(fā)方式主要有三種:①電磁觸發(fā)方式,將低電位觸發(fā)信號經(jīng)脈沖變壓器隔離后送到高電位晶閘管門極。這種觸發(fā)方式成本較低,技術比較成熟。但要解決多路脈沖變壓器的輸出一致問題,同時觸發(fā)時的電磁干擾較大。②直接光觸發(fā)方式,將觸發(fā)脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣饷}沖,直接觸發(fā)高位光控晶閘管。這種觸發(fā)方式只適用于光控晶閘管,且該種晶閘管的成本較高,不適宜采用;③間接光觸發(fā)方式,利用光纖通信的方法,將觸發(fā)電脈沖信號轉(zhuǎn)化為光脈沖信號,經(jīng)處理后耦合到光電接受回路,把光信號轉(zhuǎn)化為電信號。既可以克服電磁干擾,又可以采用普通晶閘管,降低了成本。[1]晶閘管串聯(lián)技術當需要耐壓很高的開關時,單個晶閘管的耐壓有限,單個晶閘管無法滿足耐壓需求,這時就需要將多個晶閘管串聯(lián)起來使用,從而得到滿足條件的開關。在器件的應用中,由于各個元件的靜態(tài)伏安特性和動態(tài)參數(shù)不同。江西加工MagnaChip美格納模塊報價