而單向可控硅經(jīng)觸發(fā)后只能從其中陽(yáng)極向陰極單方行為向?qū)?,所以采用可控硅有單雙向關(guān)系之分。電子生產(chǎn)中常用的SCR,單向MCR-100,雙向TLC336等雙向可控硅按象限來分,又分為四象三端雙向可控硅、三象限雙向可控硅;按包裝:一般分為半塑料包裝、外絕緣全塑料包裝;按觸發(fā)電流來分:分為微觸型、高靈敏度型、標(biāo)準(zhǔn)觸發(fā)型;按電壓分:常規(guī)工作電壓進(jìn)行品種、高壓品種??煽毓璁a(chǎn)品由于它在電路應(yīng)用中的效率高、控制特性好、壽命長(zhǎng)、體積小、功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),自上個(gè)世紀(jì)六十長(zhǎng)代以來,獲得了迅猛發(fā)展,并已形成了一門單獨(dú)的學(xué)科。“晶閘管交流技術(shù)”??煽毓璋l(fā)展到,在工藝上已經(jīng)非常成熟,質(zhì)量更好,收率有了很大的提高,并向高壓大電流發(fā)展??煽毓柙趹?yīng)用電路中的作用體現(xiàn)在:可控整流:如同二極管整流一樣,將交流整流為直流,并且在交流電壓不變的情況下,有效地控制直流輸出電壓的大小即可控整流,實(shí)現(xiàn)交流→可變直流之轉(zhuǎn)變;無觸點(diǎn)功率靜態(tài)開關(guān)(固態(tài)開關(guān)):作為功率開關(guān)元件,可控硅可以代替接觸器、繼電器用于開關(guān)頻率很高的場(chǎng)合。因此可控硅元件被廣應(yīng)用于各種電子設(shè)備和電子產(chǎn)品的電路中,多作可控整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無觸點(diǎn)開關(guān)等用途。體閘流管簡(jiǎn)稱為品閘管,也叫做可控硅,是一種具有三個(gè)PN結(jié)的功率型半導(dǎo)體器件。福建好的DAWIN韓國(guó)大衛(wèi)模塊代理商
美國(guó)通用電氣公司研發(fā)了世界上***個(gè)以硅單晶為半導(dǎo)體整流材料的硅整流器(SR),1957年又開發(fā)了全球較早用于功率轉(zhuǎn)換和控制的可控硅整流器(SCR)。由于它們具有體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),尤其是SCR能以微小的電流控制較大的功率,令半導(dǎo)體電力電子器件成功從弱電控制領(lǐng)域進(jìn)入了強(qiáng)電控制領(lǐng)域、大功率控制領(lǐng)域。在整流器的應(yīng)用上,晶閘管迅速取代了**整流器(引燃管),實(shí)現(xiàn)整流器的固體化、靜止化和無觸點(diǎn)化,并獲得巨大的節(jié)能效果。從1960年代開始,由普通晶閘管相繼衍生出了快速晶閘管、光控晶閘管、不對(duì)稱晶閘管及雙向晶閘管等各種特性的晶閘管,形成一個(gè)龐大的晶閘管家族。晶閘管在應(yīng)用中有效率高、控制特性好、壽命長(zhǎng)、體積小、功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),其能承受的電壓和電流容量是目前電力電子器件中**高的,而且工作可靠。因晶閘管的上述優(yōu)點(diǎn),國(guó)外對(duì)晶閘管在脈沖功率源領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的研究做了大量的工作,很多脈沖功率能源模塊已經(jīng)使用晶閘管作為主開關(guān)。而國(guó)內(nèi)的大功率晶閘管主要應(yīng)用在高壓直流輸電的工頻環(huán)境下,其工頻工作條件下的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)不足以準(zhǔn)確反映其在脈沖電源這種高電壓、大電流、高陡度的環(huán)境下的使用情況。福建好的DAWIN韓國(guó)大衛(wèi)模塊代理商其派生器件有:快速晶閘管,雙向晶閘管,逆導(dǎo)晶閘管,光控晶閘管等。
從而實(shí)際強(qiáng)觸發(fā),加速了元件的導(dǎo)通,提高了耐電流上升率的能力。三、能耐較高的電壓上升率(dv/dt)晶閘管是由三個(gè)P—N結(jié)組成的。每個(gè)結(jié)相當(dāng)于一個(gè)電容器。結(jié)電壓急劇變化時(shí),就有很大的位移電流流過元件,它等效于控制極觸發(fā)電流的作用??赡苁咕чl管誤導(dǎo)通。這就是普通晶閘管不能耐高電壓上升率的原因。為了有效防止上述誤導(dǎo)通現(xiàn)象發(fā)生,快速晶閘管采取了短路發(fā)射結(jié)結(jié)構(gòu)。把陰極和控制極按一定幾何形狀短路。這樣一來,即使電壓上升率較高,晶閘管的電流放大系數(shù)仍幾乎為零,不致使晶閘管誤導(dǎo)通。只是在電壓上升率進(jìn)一步提高,結(jié)電容位移電流進(jìn)一步增大,在短路點(diǎn)上產(chǎn)生電壓降足夠大時(shí),晶閘管才能導(dǎo)通。具有短路發(fā)射結(jié)結(jié)構(gòu)的晶閘管,用控制極電流觸發(fā)時(shí),控制極電流首先也是從短路點(diǎn)流向陰極。只是當(dāng)控制極電流足夠大,在短路點(diǎn)電阻上的電壓降足夠大,PN結(jié)正偏導(dǎo)通電流時(shí),才同沒有短路發(fā)射結(jié)的元件一樣,可被觸發(fā)導(dǎo)通。因此,快速晶閘管的抗干擾能力較好。快速晶閘管的生產(chǎn)和應(yīng)用都進(jìn)展很快。目前,已有了電流幾百安培、耐壓1千余伏,關(guān)斷時(shí)間*為20微妙的大功率快速晶閘管,同時(shí)還做出了**高工作頻率可達(dá)幾十千赫茲供高頻逆變用的元件。
它由電源變壓器、電源穩(wěn)壓電路、三相同步電路及處理模塊、數(shù)字調(diào)節(jié)器、數(shù)字觸發(fā)器、六路相互隔離的脈沖輸出電路、開關(guān)量輸入、故障及報(bào)警輸出電路、模擬量處理及A/D轉(zhuǎn)換電路、按鍵參數(shù)設(shè)定及LED指示電路等部分組成。三相晶閘管觸發(fā)板技術(shù)參數(shù)⑴主電路閥側(cè)額定工作線電壓:≤1000V(50HZ)。⑵控制板工作電源:?jiǎn)蜗?20V±10%;電流A≤。⑶控制板同步信號(hào):三相同步,AC380V,50HZ,電流A≤10mA;其他需定制。⑷UF電壓反饋信號(hào):DC0∽10V,內(nèi)阻抗≥20KΩ,反饋信號(hào)比較大共模電壓≤10V,其他需定制(5)IF電流反饋信號(hào):DC0∽5V,內(nèi)阻抗≥20KΩ,反饋信號(hào)比較大共模電壓≤5V,其他需定制。⑹1F電流反饋信號(hào):DC0∽5V,內(nèi)阻抗≥20KΩ,反饋信號(hào)比較大共模電壓≤5V,其他需定制。⑺2F電流反饋信號(hào):DC0∽5V,內(nèi)阻抗≥20KΩ,反饋信號(hào)比較大共模電壓≤5V,其他需定制。⑻電位器給定接口:自帶電源,每個(gè)接口只能接一個(gè)R≥電位器。⑼儀表控制接口:常規(guī)0~10mA儀表控制信號(hào)輸入,內(nèi)阻抗≥500Ω。其他需定制。⑽開關(guān)量輸入節(jié)點(diǎn):4路開關(guān)量輸入,自帶電源,禁止同其他電源混接。⑾故障及報(bào)警繼電板輸出接點(diǎn):故障和及報(bào)警各一對(duì)常開接點(diǎn)輸出,容量:AC220V/1A。晶閘管工作條件為:加正向電壓且門極有觸發(fā)電流。
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(guān)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(yīng)用而設(shè)計(jì)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(yīng)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(shí)候可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成,其等效圖解如上圖所當(dāng)陽(yáng)極A加上正向電壓時(shí),BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí),如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào),BG2便有基流ib2流過,經(jīng)BG2放大,其集電極電流ic2=β2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連,所以ib1=ic2。此時(shí),電流ic2再經(jīng)BG1放大,于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個(gè)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(gè)管子的電流劇增,可控硅使飽和導(dǎo)通。由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔?。晶閘管在導(dǎo)通情況下,只要有一定的正向陽(yáng)極電壓,不論門極電壓如何,即晶閘管導(dǎo)通后,門極失去作用。福建好的DAWIN韓國(guó)大衛(wèi)模塊代理商
晶閘管的工作特性可以概括為∶正向阻斷,觸發(fā)導(dǎo)通,反向阻斷。福建好的DAWIN韓國(guó)大衛(wèi)模塊代理商
當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷。工作過程/晶閘管編輯概述晶閘管是四層三端器件,它有J1、J2、J3三個(gè)PN結(jié)圖1,可以把它中間的NP分成兩部分,構(gòu)成一個(gè)PNP型三極管和一個(gè)NPN型三極管的復(fù)合管,圖2晶閘管當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí),為使晶閘管導(dǎo)通,必須使承受反向電壓的PN結(jié)J2失去阻擋作用。圖2中每個(gè)晶體管的集電極電流同時(shí)就是另一個(gè)晶體管的基極電流。因此,兩個(gè)互相復(fù)合的晶體管電路,當(dāng)有足夠的門極電流Ig流入時(shí),就會(huì)形成強(qiáng)烈的正反饋,造成兩晶體管飽和導(dǎo)通,晶體管飽和導(dǎo)通。設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流相應(yīng)為Ic1和Ic2;發(fā)射極電流相應(yīng)為Ia和Ik;電流放大系數(shù)相應(yīng)為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik,設(shè)流過J2結(jié)的反相漏電電流為Ic0,晶閘管的陽(yáng)極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和:Ia=Ic1+Ic2+Ic0或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0若門極電流為Ig,則晶閘管陰極電流為Ik=Ia+Ig從而可以得出晶閘管陽(yáng)極電流為:I=(Ic0+Iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)式硅PNP管和硅NPN管相應(yīng)的電流放大系數(shù)a1和a2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化如圖3所示。當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓,而門極未受電壓的情況下,式(1—1)中,Ig=0,(a1+a2)很小。福建好的DAWIN韓國(guó)大衛(wèi)模塊代理商