可控硅概況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(dòng)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。可控硅從外形上區(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??煽毓韫ぷ髟斫馕隹煽毓杞Y(jié)構(gòu)原件可控硅有三個(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。可控硅從外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三種,螺旋式的應(yīng)用較多。浙江貿(mào)易可控硅
允許通過陰極和陽極的電流平均值??煽毓璺庋b形式編輯常用可控硅的封裝形式有TO-92、TO-126、TO-202AB、TO-220、TO-220ABC、TO-3P、SOT-89、TO-251、TO-252、SOT-23、SOT23-3L等可控硅用途編輯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,就可以調(diào)節(jié)負(fù)載上輸出電壓的平均值UL。在電工技術(shù)中,常把交流電的半個(gè)周期定為180°,稱為電角度。這樣,在U2的每個(gè)正半周,從零值開始到觸發(fā)脈沖到來瞬間所經(jīng)歷的電角度稱為控制角α;在每個(gè)正半周內(nèi)晶閘管導(dǎo)通的電角度叫導(dǎo)通角θ。很明顯,α和θ都是用來表示晶閘管在承受正向電壓的半個(gè)周期的導(dǎo)通或阻斷范圍的。通過改變控制角α或?qū)ń铅?。江西好的可控硅它在交直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣的應(yīng)用。
陽極正向電壓還未超過導(dǎo)能電壓時(shí),可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓??煽毓璩惺艿恼螂妷悍逯?,不能超過手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。3、反向阻斷峰值電壓VPR當(dāng)可控硅加反向電壓,處于反向關(guān)斷狀態(tài)時(shí),可以重復(fù)加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時(shí),不能超過手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。4、控制極觸發(fā)電流Ig1、觸發(fā)電壓VGT在規(guī)定的環(huán)境溫度下,陽極---陰極間加有一定電壓時(shí),可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的小控制極電流和電壓。5、維持電流IH在規(guī)定溫度下,控制極斷路,維持可控硅導(dǎo)通所必需的小陽極正向電流。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(hào)控制兩個(gè)方向?qū)ǖ碾p向可控硅,可以用正觸發(fā)信號(hào)使其導(dǎo)通,用負(fù)觸發(fā)信號(hào)使其關(guān)斷的可控硅等等??煽毓璧姆诸愐?、按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式分類:可控硅按其關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式可分為普通可控硅、雙向可控硅、逆導(dǎo)可控硅、門極關(guān)斷可控硅(GTO)、BTG可控硅、溫控可控硅和光控可控硅等多種。二、按引腳和極性分類:可控硅按其引腳和極性可分為二極可控硅、三極可控硅和四極可控硅。
晶閘管)回到導(dǎo)通狀態(tài)。為了克服上述問題,可以在端子MT1和MT2之間加一個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)來限制電壓的變化,以防止誤觸發(fā)。一般,電阻取100R,電容取100nF。值得注意的是此電阻不能省掉。3、關(guān)于轉(zhuǎn)換電流變化率當(dāng)負(fù)載電流增大,電源頻率的增高或電源為非正弦波時(shí),會(huì)使轉(zhuǎn)換電流變化率變高,這種情況易在感性負(fù)載的情況下發(fā)生,很容易導(dǎo)致器件的損壞。此時(shí)可以在負(fù)載回路中串聯(lián)一只幾毫亨的空氣電感。4、關(guān)于可控硅(晶閘管)開路電壓變化率DVD/DT在處于截止?fàn)顟B(tài)的雙向可控硅(晶閘管)兩端加一個(gè)小于它的VDFM的高速變化的電壓時(shí),內(nèi)部電容的電流會(huì)產(chǎn)生足夠的柵電流來使可控硅(晶閘管)導(dǎo)通。這在高溫下尤為嚴(yán)重,在這種情況下可以在MT1和MT2間加一個(gè)RC緩沖電路來限制VD/DT,或可采用高速可控硅(晶閘管)。5、關(guān)于連續(xù)峰值開路電壓VDRM在電源不正常的情況下,可控硅(晶閘管)兩端的電壓會(huì)超過連續(xù)峰值開路電壓VDRM的大值,此時(shí)可控硅(晶閘管)的漏電流增大并擊穿導(dǎo)通。如果負(fù)載能允許很大的浪涌電流,那么硅片上局部的電流密度就很高,使這一小部分先導(dǎo)通。導(dǎo)致芯片燒毀或損壞。另外白熾燈,容性負(fù)載或短路保護(hù)電路會(huì)產(chǎn)生較高的浪涌電流,這時(shí)可外加濾波器和鉗位電路來防止尖峰。按關(guān)斷速度分類:可控硅按其關(guān)斷速度可分為普通可控硅和高頻(快速)可控硅。
我們可以把從陰極向上數(shù)的、二、三層看面是一只NPN型號(hào)晶體管,而二、三、四層組成另一只PNP型晶體管。其中第二、第三層為兩管交迭共用。可畫出圖1的等效電路圖。當(dāng)在陽極和陰極之間加上一個(gè)正向電壓E,又在控制極G和陰極C之間(相當(dāng)BG2的基一射間)輸入一個(gè)正的觸發(fā)信號(hào),BG2將產(chǎn)生基極電流Ib2,經(jīng)放大,BG2將有一個(gè)放大了β2倍的集電極電流IC2。因?yàn)锽G2集電極與BG1基極相連,IC2又是BG1的基極電流Ib1。BG1又把Ib1(Ib2)放大了β1的集電極電流IC1送回BG2的基極放大。如此循環(huán)放大,直到BG1、BG2完全導(dǎo)通。事實(shí)上這一過程是“一觸即發(fā)”的,對(duì)可控硅來說,觸發(fā)信號(hào)加到控制極,可控硅立即導(dǎo)通。導(dǎo)通的時(shí)間主要決定于可控硅的性能。可控硅一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通后,由于循環(huán)反饋的原因,流入BG2基極的電流已不只是初始的Ib2,而是經(jīng)過BG1、BG2放大后的電流(β1*β2*Ib2),這一電流遠(yuǎn)大于Ib2,足以保持BG2的持續(xù)導(dǎo)通。此時(shí)觸發(fā)信號(hào)即使消失,可控硅仍保持導(dǎo)通狀態(tài),只有斷開電源E或降低E的輸出電壓,使BG1、BG2的集電極電流小于維持導(dǎo)通的小值時(shí),可控硅方可關(guān)斷。當(dāng)然,如果E極性反接,BG1、BG2受到反向電壓作用將處于截止?fàn)顟B(tài)。這時(shí),即使輸入觸發(fā)信號(hào),可控硅也不能工作。反過來。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅,簡稱TRIAC。新疆可控硅報(bào)價(jià)
在控制極G上加正脈沖(或負(fù)脈沖)可使其正向(或反向)導(dǎo)通。浙江貿(mào)易可控硅
雙向可控硅作用1、雙向可控硅在電路中的作用是:用于交流調(diào)壓或交流電子開關(guān)。2、雙向可控硅”是在普通可控硅的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅,而且*需一個(gè)觸發(fā)電路,是比較理想的交流開關(guān)器件。其英文名稱TRIAC即三端雙向交流開關(guān)之意。3、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;反應(yīng)極快,在微秒級(jí)內(nèi)開通、關(guān)斷;無觸點(diǎn)運(yùn)行,無火花、無噪音;效率高,成本低等等。雙向可控硅應(yīng)用現(xiàn)在可控硅應(yīng)用市場很多,可控硅應(yīng)用在自動(dòng)控制領(lǐng)域,機(jī)電領(lǐng)域,工業(yè)電器及家電等方面都有可控硅的身影。許先生告訴記者,他目前的幾個(gè)大單中還有用于卷發(fā)產(chǎn)品的單,可見可控硅在人們的生活中都有應(yīng)用。更重要的是,可控硅應(yīng)用相當(dāng)穩(wěn)定,比方說用于家電產(chǎn)品中的電子開關(guān),可以說是鮮少變化的。無論其他的元件怎么變化,可控硅的變化是不大的,這相對(duì)來說,等于擴(kuò)大的可控硅的應(yīng)用市場,減少了投資的風(fēng)險(xiǎn)。過零觸發(fā)型交流固態(tài)繼電器(AC-SSR)的內(nèi)部電路。主要包括輸入電路、光電耦合器、過零觸發(fā)電路、開關(guān)電路(包括雙向晶閘管)、保護(hù)電路(RC吸收網(wǎng)絡(luò))。當(dāng)加上輸入信號(hào)VI(一般為高電平)、并且交流負(fù)載電源電壓通過零點(diǎn)時(shí)。 浙江貿(mào)易可控硅
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