通過上面對工作原理的分析可知,可控硅只具有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài),那么這兩種工作狀態(tài)之間如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換呢?狀態(tài)的轉(zhuǎn)換需要什么條件呢?下圖將會告訴你答案??煽毓柚饕獏?shù)⒈額定通態(tài)電流(IT)即大穩(wěn)定工作電流,俗稱電流。常用可控硅的IT一般為一安到幾十安。⒉反向重復(fù)峰值電壓(VRRM)或斷態(tài)重復(fù)峰值電壓(VDRM),俗稱耐壓。常用可控硅的VRRM/VDRM一般為幾百伏到一千伏。⒊控制極觸發(fā)電流(IGT),俗稱觸發(fā)電流。常用可控硅的IGT一般為幾微安到幾十毫安。4,在規(guī)定環(huán)境溫度和散熱條件下,允許通過陰極和陽極的電流平均值可控硅用途普通晶閘管基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二極管整流電路屬于不可控整流電路。如果把二極管換成晶閘管,就可以構(gòu)成可控整流電路。以簡單的單相半波可控整流電路為例,在正弦交流電壓U2的正半周期間,如果VS的控制極沒有輸入觸發(fā)脈沖Ug,VS仍然不能導(dǎo)通,只有在U2處于正半周,在控制極外加觸發(fā)脈沖Ug時(shí),晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。畫出它的波形(c)及(d),只有在觸發(fā)脈沖Ug到來時(shí),負(fù)載RL上才有電壓UL輸出。Ug到來得早,晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間就早;Ug到來得晚,晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間就晚。通過改變控制極上觸發(fā)脈沖Ug到來的時(shí)間。普通可控硅的三個(gè)電極可以用萬用表歐姆擋R×100擋位來測。江蘇國產(chǎn)可控硅模塊直銷價(jià)
晶閘管等元件通過整流來實(shí)現(xiàn)。除此之外整流器件還有很多,如:可關(guān)斷晶閘管GTO,逆導(dǎo)晶閘管,雙向晶閘管,整流模塊,功率模塊IGBT,SIT,MOSFET等等,這里只探討晶閘管。晶閘管又名可控硅,通常人們都叫可控硅。是一種功率半導(dǎo)體器件,由于它效率高,控制特性好,壽命長,體積小等優(yōu)點(diǎn),自上個(gè)世紀(jì)六十長代以來,獲得了迅猛發(fā)展,并已形成了一門單獨(dú)的學(xué)科?!熬чl管交流技術(shù)”。晶閘管發(fā)展到,在工藝上已經(jīng)非常成熟,品質(zhì)更好,成品率大幅提高,并向高壓大電流發(fā)展。目前國內(nèi)晶閘管大額定電流可達(dá)5000A,國外更大。我國的韶山電力機(jī)車上裝載的都是我國自行研制的大功率晶閘管。晶閘管的應(yīng)用:一、可控整流如同二極管整流一樣,可以把交流整流為直流,并且在交流電壓不變的情況下,方便地控制直流輸出電壓的大小即可控整流,實(shí)現(xiàn)交流——可變直流二、交流調(diào)壓與調(diào)功利用晶閘管的開關(guān)特性代替老式的接觸調(diào)壓器、感應(yīng)調(diào)壓器和飽和電抗器調(diào)壓。為了消除晶閘管交流調(diào)壓產(chǎn)生的高次諧波,出現(xiàn)了一種過零觸發(fā),實(shí)現(xiàn)負(fù)載交流功率的無級調(diào)節(jié)即晶閘管調(diào)功器。交流——可變交流。三、逆變與變頻直流輸電:將三相高壓交流整流為高壓直流,由高壓直流遠(yuǎn)距離輸送以減少損耗。江蘇國產(chǎn)可控硅模塊直銷價(jià)可控硅的優(yōu)點(diǎn)很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬倍。
相對來說體積小、重量輕、成本低。但該調(diào)壓方式存在一致命缺陷,由于斬波,使電壓無法實(shí)現(xiàn)正弦波輸出,還會出現(xiàn)大量諧波,形成對電網(wǎng)系統(tǒng)諧波污染,危害極大,不能用在有電容補(bǔ)償電路中。(現(xiàn)代照明設(shè)計(jì)要求規(guī)定,照明系統(tǒng)率因數(shù)必須達(dá)到,而氣體放電燈的功率因數(shù)在一般在,所以都設(shè)計(jì)用電容補(bǔ)償功率因數(shù))在國外發(fā)達(dá)國家,已有明文規(guī)定對電氣設(shè)備諧波含量的限制,在國內(nèi),北京、上海、廣州等大城市,已對諧波含量超標(biāo)的設(shè)備限制并入電網(wǎng)使用。采用可控硅技術(shù)對照明系統(tǒng)進(jìn)行照度控制時(shí),可通過加裝濾波設(shè)備來有效降低諧波污染。近年來,許多新型可控硅元件相繼問世,如適于高頻應(yīng)用的快速可控硅,可以用正或負(fù)的觸發(fā)信號控制兩個(gè)方向?qū)ǖ碾p向可控硅,可以用正觸發(fā)信號使其導(dǎo)通,用負(fù)觸發(fā)信號使其關(guān)斷的可控硅等等。應(yīng)用介紹------可控硅在調(diào)光器中的應(yīng)用:可控硅調(diào)光器是目前舞臺照明、環(huán)境照明領(lǐng)域的主流設(shè)備。在照明系統(tǒng)中使用的各種調(diào)光器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)交流調(diào)壓器,老式的變壓器和變阻器調(diào)光是采用調(diào)節(jié)電壓或電流的幅度來實(shí)現(xiàn)的,如下圖所示。u1是未經(jīng)調(diào)壓的220V交流電的波形,經(jīng)調(diào)壓后的電壓波形為u2,由于其幅度小于u1,使燈光變暗。在這種調(diào)光模式中。
表針應(yīng)向右偏并保持在十幾歐姆位置,如下圖所示,否則說明單向可控硅已損壞。三、檢測雙向可控硅雙向可控硅是一種交流型功率控制器件。雙向可控硅的3個(gè)引腳分別是控制極G,主電極T1和主電極T2,如下圖所示。由于雙向可控硅的兩個(gè)主電極是對稱的,因此使用中可以任意互換。檢測時(shí),萬用表置于Rx1Ω檔,先用兩表筆測量雙向可控硅的控制極G與主電極T1之間的正、反向電阻,均應(yīng)為較小阻值。如下圖所示。再用萬用表兩表筆測量雙向可控硅的控制極G與主電極T2之間的正、反向電阻,均應(yīng)為無窮大,如下圖所示。四、檢測雙向可控硅的導(dǎo)通特性萬用表置于Rx1Ω檔,黑表筆接雙向可控硅主電極T1,紅表筆接主電極T2,表針指示應(yīng)為無窮大,這是將控制極G與主電極T2短接一下,表針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)并保持在十幾歐姆位置,如下圖所示。否則說明該雙向可控硅已壞。其中,金屬封裝可控硅又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種塑封可控硅又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。
雙向晶閘管的伏安特性見圖3,由于正、反向特性曲線具有對稱性,所以它可在任何一個(gè)方向?qū)?。從晶閘管的內(nèi)部分析工作過程:晶閘管是四層三端器件,它有J1、J2、J3三個(gè)PN結(jié)圖一,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)合管圖二.當(dāng)晶閘管承受正向陽極電壓時(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極電流為:I=(Ic0+Iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)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三所示。當(dāng)晶閘管承受正向陽極電壓,而門極未受電壓的情況下,式(1—1)中,Ig=0,(a1+a2)很小。它在交直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動系統(tǒng)中得到了廣的應(yīng)用。青海進(jìn)口可控硅模塊銷售
一般由兩晶閘管反向連接而成.它的功用不僅是整流,還可以用作無觸點(diǎn)開關(guān)以快速接通或切斷電路。江蘇國產(chǎn)可控硅模塊直銷價(jià)
可控硅是可控硅整流元件的簡稱,是一種具有三個(gè)PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件,一般由兩晶閘管反向連接而成。它的功能不僅是整流,還可以用作無觸點(diǎn)開關(guān)的快速接通或切斷;實(shí)現(xiàn)將直流電變成交流電的逆變;將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等??煽毓韬推渌雽?dǎo)體器件一樣,有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。它的出現(xiàn),使半導(dǎo)體技術(shù)從弱電領(lǐng)域進(jìn)入了強(qiáng)電領(lǐng)域,成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭相采用的元件。目前可控硅在自動控制、機(jī)電應(yīng)用、工業(yè)電氣及家電等方面都有的應(yīng)用??煽毓鑿耐庑紊蠀^(qū)分主要有螺旋式、平板式和平底式三種。螺旋式應(yīng)用較多??煽毓栌腥齻€(gè)極----陽極(A)、陰極(C)和控制極(G),管芯是P型導(dǎo)體和N型導(dǎo)體交迭組成的四層結(jié)構(gòu),共有三個(gè)PN結(jié),與只有一個(gè)PN結(jié)的硅整流二極管在結(jié)構(gòu)上迥然不同??煽毓璧乃膶咏Y(jié)構(gòu)和控制極的引入,為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)??煽毓钁?yīng)用時(shí),只要在控制極加上很小的電流或電壓,就能控制很大的陽極電流或電壓。目前已能制造出電流容量達(dá)幾百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅,50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。江蘇國產(chǎn)可控硅模塊直銷價(jià)