晶閘管模塊基本的用途是可控整流。二極管整流電路中用晶閘管代替二極管,就可以形成可控整流電路。在正弦交流電壓U2的正半周內(nèi),如果vs的控制極不輸入觸發(fā)脈沖UG,vs仍不能接通。只有當(dāng)U2處于正半周時(shí),當(dāng)觸發(fā)脈沖UG施加到控制極時(shí),晶閘管才接通?,F(xiàn)在,繪制其波形(圖4(c)和(d)),可以看到只有當(dāng)觸發(fā)脈沖UG到達(dá)時(shí),負(fù)載RL具有電壓UL輸出(波形上的陰影)。當(dāng)UG到達(dá)較早時(shí),晶閘管導(dǎo)通時(shí)間較早;UG到達(dá)較晚時(shí),晶閘管導(dǎo)通時(shí)間較晚。通過(guò)改變觸發(fā)脈沖Ug在控制極上的到達(dá)時(shí)間,可以調(diào)節(jié)負(fù)載上輸出電壓的平均UL(陰影部分的面積)。在電工技術(shù)中,交流電的半周常被設(shè)定為180度,稱為電角。因此,在U2的每一個(gè)正半周期中,從零值到觸發(fā)脈沖到達(dá)時(shí)刻的電角稱為控制角α,每個(gè)正半周期中晶閘管導(dǎo)電的電角稱為導(dǎo)通角θ。顯然,α和θ都用來(lái)表示晶閘管在正向電壓半周內(nèi)的通斷范圍。通過(guò)改變控制角度0或?qū)ń莟heta,可通過(guò)改變負(fù)載上的脈沖直流電壓的平均ul來(lái)實(shí)現(xiàn)可控整流器。晶閘管T在工作過(guò)程中,它的陽(yáng)極A和陰極K與電源和負(fù)載連接,組成晶閘管的主電路。江蘇晶閘管銷售廠
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(guò),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)饔谩_|寧本地晶閘管現(xiàn)貨普通晶閘管(SCR)靠門極正信號(hào)觸發(fā)之后,撤掉信號(hào)亦能維持通態(tài)。
這對(duì)晶閘管是非常危險(xiǎn)的。開關(guān)引起的沖擊電壓分為以下幾類:(1)AC電源被切斷過(guò)電壓而產(chǎn)生例如,交流以及開關(guān)的開閉、交流側(cè)熔斷器的熔斷等引起的過(guò)電壓,這些系統(tǒng)過(guò)電壓?jiǎn)栴}由于我國(guó)變壓器內(nèi)部繞組的分布進(jìn)行電容、漏抗造成的諧振控制回路、電容分壓等使過(guò)電壓數(shù)值為正常值的2至10多倍。一般地,開閉運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越快過(guò)電壓能力越高,在空載情況下可以斷開回路設(shè)計(jì)將會(huì)有更高的過(guò)電壓。(2)直流側(cè)產(chǎn)生的過(guò)電壓如果截止電路的電感很大或者截止電路的電流值很大,就會(huì)產(chǎn)生較大的過(guò)電壓。這種情況經(jīng)常出現(xiàn)在切斷負(fù)荷、導(dǎo)通晶閘管開路或快速熔斷器熔斷時(shí),引起電流突變。(3)換相沖擊電壓包括換相過(guò)電壓和換相振蕩過(guò)電壓。換相過(guò)電壓是由于晶閘管的電流降為0時(shí)器件內(nèi)部各結(jié)層殘存載流子復(fù)合所產(chǎn)生的,所以又叫載流子積蓄效應(yīng)引起的過(guò)電壓。換相過(guò)電壓之后,出現(xiàn)換相振蕩過(guò)電壓,它是由于電感、電容形成共振產(chǎn)生的振蕩電壓,其值與換相結(jié)束后的反向電壓有關(guān)。反向電壓越高,換相振蕩過(guò)電壓也越大。針對(duì)形成過(guò)電壓的不同原因,可以采取不同的抑制方法,如減少過(guò)電壓源,并使過(guò)電壓幅值衰減;抑制過(guò)電壓能量上升的速率,延緩已產(chǎn)生能量的消散速度,增加其消散的途徑。
有三個(gè)不同電極、陽(yáng)極A、陰極K和控制極G.可控硅在電路中能夠?qū)崿F(xiàn)交流電的無(wú)觸點(diǎn)控制,以小電流控制大電流,并且不象繼電器那樣控制時(shí)有火花產(chǎn)生,而且動(dòng)作快、壽命長(zhǎng)、可靠性好。在調(diào)速、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)溫以及其他各種控制電路中都有它的身影??煽毓璺譃閱蜗虻暮碗p向的,符號(hào)也不同。單向可控硅有三個(gè)PN結(jié),由外層的P極和N極引出兩個(gè)電極,分別稱為陽(yáng)極和陰極,由中間的P極引出一個(gè)控制極。雙向可控硅有其獨(dú)特的特點(diǎn):當(dāng)陽(yáng)極接合,陽(yáng)極接合或柵極的正向電壓,但沒(méi)有施加電壓時(shí),它不導(dǎo)通,并且同時(shí)連接到陽(yáng)極和柵極的正向電壓反向電壓時(shí),它將被關(guān)上。一旦開啟,控制電壓有它的作用失去了控制,無(wú)論控制電壓極性怎么沒(méi)有了,不管控制電壓,將保持在接通狀態(tài)。關(guān)斷,只有在陽(yáng)極電壓減小到一個(gè)臨界值,或反之亦然。大多數(shù)雙向可控硅引腳按t1、t2、g順序從左到右排列(電極引腳向下,面向側(cè)面有字符)。當(dāng)施加到控制極g上的觸發(fā)脈沖的大小或時(shí)間改變時(shí),其傳導(dǎo)電流的大小可以改變。與單向可控硅的區(qū)別是,雙向可控硅G極上觸發(fā)一個(gè)脈沖的極性可以改變時(shí),其導(dǎo)通方向就隨著不同極性的變化而改變,從而能夠進(jìn)行控制提供交流電系統(tǒng)負(fù)載。其特點(diǎn)是在晶閘管的陽(yáng)極與陰極之間反向并聯(lián)一只二極管,使陽(yáng)極與陰極的發(fā)射結(jié)均呈短路狀態(tài)。
其**新研制出的IGCT擁有更好的性能,其直徑為英寸,單閥片耐壓值也是。**大通流能力已經(jīng)可以達(dá)到180kA/30us,**高可承受電流上升率di/dt為20kA/us。門極可承受觸發(fā)電流**大值為2000A,觸發(fā)電流上升率di/dt**大為1000A/us。但是此種開關(guān)所能承受的反向電壓較低,因此還只能在特定的脈沖電源中使用。[1]但晶閘管本身存在兩個(gè)制約其繼續(xù)發(fā)展的重要因素。一是控制功能上的欠缺,普通的晶閘管屬于半控型器件,通過(guò)門極(控制極)只能控制其開通而不能控制其關(guān)斷,導(dǎo)通后控制極即不再起作用,要關(guān)斷必須切斷電源,即令流過(guò)晶閘管的正向電流小于維持電流。由于晶閘管的關(guān)斷不可控的特性,必須另外配以由電感、電容及輔助開關(guān)器件等組成的強(qiáng)迫換流電路,從而使裝置體積增大,成本增加,而且系統(tǒng)更為復(fù)雜、可靠性降低。二是因?yàn)榇祟惼骷⒆阌诜至⒃Y(jié)構(gòu),開通損耗大,工作頻率難以提高,限制了其應(yīng)用范圍。1970年代末,隨著可關(guān)斷晶閘管(GTO)日趨成熟,成功克服了普通晶閘管的缺陷,標(biāo)志著電力電子器件已經(jīng)從半控型器件發(fā)展到全控型器件。晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路。江蘇晶閘管銷售廠
晶閘管是四層三端器件,它有J1、J2、J3三個(gè)PN結(jié),可以把它中間的NP分成兩部分。江蘇晶閘管銷售廠
除了考慮通過(guò)元件的平均電流外,還應(yīng)注意正常工作時(shí)導(dǎo)通角的大小、散熱通風(fēng)條件等因素。在工作中還應(yīng)注意管殼溫度不超過(guò)相應(yīng)電流下的允許值。2、使用可控硅之前,應(yīng)該用萬(wàn)用表檢查可控硅是否良好。發(fā)現(xiàn)有短路或斷路現(xiàn)象時(shí),應(yīng)立即更換。3、嚴(yán)禁用兆歐表(即搖表)檢查元件的絕緣情況。4、電流為5A以上的可控硅要裝散熱器,并且保證所規(guī)定的冷卻條件。為保證散熱器與可控硅管心接觸良好,它們之間應(yīng)涂上一薄層有機(jī)硅油或硅脂,以幫于良好的散熱。5、按規(guī)定對(duì)主電路中的可控硅采用過(guò)壓及過(guò)流保護(hù)裝置。6、要防止可控硅控制極的正向過(guò)載和反向擊穿。損壞原因判別/晶閘管編輯當(dāng)晶閘管損壞后需要檢查分析其原因時(shí),可把管芯從冷卻套中取出,打開芯盒再取出芯片,觀察其損壞后的痕跡,以判斷是何原因。下面介紹幾種常見(jiàn)現(xiàn)象分析。1、電壓擊穿。晶閘管因不能承受電壓而損壞,其芯片中有一個(gè)光潔的小孔,有時(shí)需用擴(kuò)大鏡才能看見(jiàn)。其原因可能是管子本身耐壓下降或被電路斷開時(shí)產(chǎn)生的高電壓擊穿。2、電流損壞。電流損壞的痕跡特征是芯片被燒成一個(gè)凹坑,且粗糙,其位置在遠(yuǎn)離控制極上。3、電流上升率損壞。其痕跡與電流損壞相同,而其位置在控制極附近或就在控制極上。4、邊緣損壞。江蘇晶閘管銷售廠
江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司位于昆山開發(fā)區(qū)朝陽(yáng)東路109號(hào)億豐機(jī)電城北樓A201。公司業(yè)務(wù)分為IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器等,目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn),為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司將不斷增強(qiáng)企業(yè)重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)力,努力學(xué)習(xí)行業(yè)知識(shí),遵守行業(yè)規(guī)范,植根于電子元器件行業(yè)的發(fā)展。在社會(huì)各界的鼎力支持下,持續(xù)創(chuàng)新,不斷鑄造高質(zhì)量服務(wù)體驗(yàn),為客戶成功提供堅(jiān)實(shí)有力的支持。