晶閘管是一種開(kāi)關(guān)元件,顧名思義他的名字里面有一個(gè)閘字也就是門(mén),開(kāi)關(guān)的意思,他的應(yīng)用在各種電路,以及電子設(shè)備中。晶閘管是典型的小電流控制大電流的設(shè)備,他通過(guò)一個(gè)電流很小的脈沖觸發(fā)晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)此時(shí)他的電阻變得很小相當(dāng)于一跟導(dǎo)線(xiàn)。晶閘管(Thyristor)是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱(chēng),又被稱(chēng)做可控硅整流器,以前被簡(jiǎn)稱(chēng)為可控硅,晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),它有三個(gè)極:陽(yáng)極,陰極和控制極,晶閘管(Thyristor)是一種開(kāi)關(guān)元件,能在高電壓、大電流條件下工作,并且其工作過(guò)程可以控制、被應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)、逆變及變頻等電子電路中,是典型的小電流控制大電流的設(shè)備。1957年,美國(guó)通用電器公司開(kāi)發(fā)出世界上第1個(gè)晶閘管產(chǎn)品,并于1958年使其商業(yè)化。晶閘管的分類(lèi):晶閘管按其關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式可分為普通晶閘管(SCR)、雙向晶閘管(TRIAC)、逆導(dǎo)晶閘管(RCT)、門(mén)極關(guān)斷晶閘管(GTO)、BTG晶閘管、溫控晶閘管(TT國(guó)外,TTS國(guó)內(nèi))和光控晶閘管(LTT)等多種。晶閘管按其引腳和極性可分為二極晶閘管、三極晶閘管和四極晶閘管。晶閘管按其封裝形式可分為金屬封裝晶閘管、塑封晶閘管和陶瓷封裝晶閘管三種類(lèi)型。其中。金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種。安徽貿(mào)易意大利POSEICO晶閘管模塊
Ia與Il成正比,即當(dāng)光電二極管的光電流增大時(shí),光控晶閘管的輸出電流也相應(yīng)增大,同時(shí)Il的增大,使BGl、BG2的電流放大系數(shù)a1、a2也增大。當(dāng)al與a2之和接近l時(shí),光控晶閘管的Ia達(dá)到**大,即完全導(dǎo)通。能使光控晶閘管導(dǎo)通的**小光照度,稱(chēng)其為導(dǎo)通光照度。光控晶閘管與普通晶閘管一樣,一經(jīng)觸發(fā),即成通導(dǎo)狀態(tài)。只要有足夠強(qiáng)度的光源照射一下管子的受光窗口,它就立即成為通導(dǎo)狀態(tài),而后即使撤離光源也能維持導(dǎo)通,除非加在陽(yáng)極和陰極之間的電壓為零或反相,才能關(guān)閉。3.光控晶閘管的特性為了使光控晶閘管能在微弱的光照下觸發(fā)導(dǎo)通,因此必須使光控晶閘管在極小的控制電流下能可靠地導(dǎo)通。這樣光控晶閘管受到了高溫和耐壓的限制,在目前的條件下,不可能與普通晶閘管一樣做成大功率的。光控晶閘管除了觸發(fā)信號(hào)不同以外,其它特性基本與普通晶閘管是相同的,因此在使用時(shí)可按照普通晶閘管選擇,只要注意它是光控這個(gè)特點(diǎn)就行了。光控晶閘管對(duì)光源的波長(zhǎng)有一定的要求,即有選擇性。波長(zhǎng)在——,都是光控晶閘管較為理想的光源。使用注意事項(xiàng)/晶閘管編輯選用可控硅的額定電壓時(shí),應(yīng)參考實(shí)際工作條件下的峰值電壓的大小,并留出一定的余量。1、選用可控硅的額定電流時(shí)。福建定制意大利POSEICO晶閘管模塊值得推薦這類(lèi)應(yīng)用一般多應(yīng)用在電力試驗(yàn)設(shè)備上,通過(guò)變壓器,調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角輸出一個(gè)可調(diào)的直流電壓。
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(chēng)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(chēng)為控制角α,每個(gè)正半周期中晶閘管導(dǎo)電的電角稱(chēng)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。
[1]維持電流I:是指晶閘管維持導(dǎo)通所必需的**小電流,一般為幾十到幾百毫安。IH與結(jié)溫有關(guān),結(jié)溫越高,則I越小。擎住電流I:是晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號(hào)后,能維持導(dǎo)通所需的**小電流。對(duì)同一晶閘管來(lái)說(shuō),通常I約為I的2~4倍。[1]浪涌電流I:浪涌電流是指由于電路異常情況引起的使結(jié)溫超過(guò)額定結(jié)溫的不重復(fù)性**大正向過(guò)載電流。斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt:是指在額定結(jié)溫、門(mén)極開(kāi)路的情況下,不能使晶閘管從斷態(tài)到通態(tài)轉(zhuǎn)換的外加電壓**大上升率。通態(tài)電流臨界上升率di/dt:指在規(guī)定條件下,晶閘管能承受的**大通態(tài)電流上升率。如果di/dt過(guò)大,在晶閘管剛開(kāi)通時(shí)會(huì)有很大的電流集中在門(mén)極附近的小區(qū)域內(nèi),從而造成局部過(guò)熱而使晶閘管損壞。[1]觸發(fā)技術(shù)晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門(mén)極觸發(fā)脈沖,使得晶閘管在需要時(shí)正常開(kāi)通。晶閘管觸發(fā)電路必須滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求:①觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)足夠?qū)捠沟镁чl管可靠導(dǎo)通;②觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度,對(duì)一些溫度較低的場(chǎng)合,脈沖電流的幅度應(yīng)增大為器件**大觸發(fā)電流的3~5倍,脈沖的陡度也需要增加,一般需達(dá)1~2A/μs;③所提供的觸發(fā)脈沖應(yīng)不超過(guò)晶閘管門(mén)極的電壓、電流和功率定額。晶閘管的主要參數(shù)有反向最大電壓,是指門(mén)極開(kāi)路時(shí),允許加在陽(yáng)極、陰極之間的比較大反向電壓。
圖簡(jiǎn)單地給出了晶閘管開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程的電壓與電流波形。圖中開(kāi)通過(guò)程描述的是晶閘管門(mén)極在坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)刻開(kāi)始受到理想階躍觸發(fā)電流觸發(fā)的情況;而關(guān)斷過(guò)程描述的是對(duì)已導(dǎo)通的晶閘管,在外電路所施加的電壓在某一時(shí)刻突然由正向變?yōu)榉聪虻那闆r(如圖中點(diǎn)劃線(xiàn)波形)。開(kāi)通過(guò)程晶閘管的開(kāi)通過(guò)程就是載流子不斷擴(kuò)散的過(guò)程。對(duì)于晶閘管的開(kāi)通過(guò)程主要關(guān)注的是晶閘管的開(kāi)通時(shí)間t。由于晶閘管內(nèi)部的正反饋過(guò)程以及外電路電感的限制,晶閘管受到觸發(fā)后,其陽(yáng)極電流只能逐漸上升。從門(mén)極觸發(fā)電流上升到額定值的10%開(kāi)始,到陽(yáng)極電流上升到穩(wěn)態(tài)值的10%(對(duì)于阻性負(fù)載相當(dāng)于陽(yáng)極電壓降到額定值的90%),這段時(shí)間稱(chēng)為觸發(fā)延遲時(shí)間t。陽(yáng)極電流從10%上升到穩(wěn)態(tài)值的90%所需要的時(shí)間(對(duì)于阻性負(fù)載相當(dāng)于陽(yáng)極電壓由90%降到10%)稱(chēng)為上升時(shí)間t,開(kāi)通時(shí)間t定義為兩者之和,即t=t+t通常晶閘管的開(kāi)通時(shí)間與觸發(fā)脈沖的上升時(shí)間,脈沖峰值以及加在晶閘管兩極之間的正向電壓有關(guān)。[1]關(guān)斷過(guò)程處于導(dǎo)通狀態(tài)的晶閘管當(dāng)外加電壓突然由正向變?yōu)榉聪驎r(shí),由于外電路電感的存在,其陽(yáng)極電流在衰減時(shí)存在過(guò)渡過(guò)程。陽(yáng)極電流將逐步衰減到零,并在反方向流過(guò)反向恢復(fù)電流,經(jīng)過(guò)**大值I后,再反方向衰減。同時(shí)。晶閘管為半控型電力電子器件。安徽貿(mào)易意大利POSEICO晶閘管模塊
逆導(dǎo)晶閘管的關(guān)斷時(shí)間幾微秒,工作頻率達(dá)幾十千赫,優(yōu)于快速晶閘管(FSCR)。安徽貿(mào)易意大利POSEICO晶閘管模塊
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。可控硅分為單向的和雙向的,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(chēng)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(kāi)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。安徽貿(mào)易意大利POSEICO晶閘管模塊