認(rèn)識(shí)半導(dǎo)體晶閘管晶閘管又被稱做可控硅整流器,以前被簡(jiǎn)稱為可控硅。1957年美國(guó)通用電氣公司開發(fā)出世界上第1款晶閘管產(chǎn)品,并于1958年將其商業(yè)化。晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),形成三個(gè)PN結(jié),分別稱:陽極,陰極和控制極。圖1晶閘管的結(jié)構(gòu)晶閘管在工作過程中,它的陽極(A)和陰極(K)與電源和負(fù)載連接,組成晶閘管的主電路。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。工作過程加正向電壓且門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才導(dǎo)通,這是晶閘管的閘流特性,即可控特性。若晶閘管承受反向陽極電壓時(shí),不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。晶閘管在導(dǎo)通情況下,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。晶閘管的種類1.雙向晶閘管雙向晶閘管有極外G,其他兩個(gè)極稱為主電極Tl和T2。結(jié)構(gòu)是一種N—P—N—P—N型五層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。雙向晶閘管不象普通晶閘管那樣,必須在陽極和陰極之間加上正向電壓,管子才能導(dǎo)通。它無所謂陽極和陰極,不管觸發(fā)信號(hào)的極性如何,雙向晶閘管都能被觸發(fā)導(dǎo)通。這個(gè)特點(diǎn)是普通晶閘管所沒有的。2.快速晶閘管人們?cè)谄胀ňчl管的制造工藝和結(jié)構(gòu)上采取了一些改進(jìn)措施。晶閘管的主要參數(shù)有反向最大電壓,是指門極開路時(shí),允許加在陽極、陰極之間的比較大反向電壓。青海IGBT單管可控硅(晶閘管)Infineon英飛凌全新原裝現(xiàn)貨
所以一旦可控硅導(dǎo)通后,即使控制極G的電流消失了,可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài),由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用,沒有關(guān)斷功能,所以這種可控硅是不可關(guān)斷的。由于他只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài),所以晶閘管具有開關(guān)特性,這也就是晶閘管的作用。晶閘管在工作過程中,它的陽極(A)和陰極(K)與電源和負(fù)載連接,組成晶閘管的主電路,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。晶閘管為半控型電力電子器件,它的工作條件如下:1.晶閘管承受反向陽極電壓時(shí),不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。2.晶閘管承受正向陽極電壓時(shí),在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時(shí)晶閘管處于正向?qū)顟B(tài),這就是晶閘管的閘流特性,即可控特性。3.晶閘管在導(dǎo)通情況下,只要有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導(dǎo)通,即晶閘管導(dǎo)通后,門極失去作用。門極只起觸發(fā)作用。4.晶閘管在導(dǎo)通情況下,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。4全控型晶閘管的工作條件:1.晶閘管承受反向陽極電壓時(shí),不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。2.晶閘管承受正向陽極電壓時(shí),在門極承受正向電壓。青海IGBT單管可控硅(晶閘管)Infineon英飛凌全新原裝現(xiàn)貨在應(yīng)用可控硅時(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。
[4]二極管大整流電流大整流電流是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí),允許通過的大正向平均電流值,其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān)。因?yàn)殡娏魍ㄟ^管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過容許限度(硅管為141℃左右,鍺管為90℃左右)時(shí),就會(huì)使管芯過熱而損壞。所以在規(guī)定散熱條件下,二極管使用中不要超過二極管大整流電流值。[4]二極管高反向工作電壓加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí),會(huì)將管子擊穿,失去單向?qū)щ娔芰Α榱吮WC使用安全,規(guī)定了高反向工作電壓值。[4]二極管檢測(cè)方法編輯二極管小功率晶體二極管1.判別正、負(fù)電極(1)觀察外殼上的符號(hào)標(biāo)記。通常在二極管的外殼上標(biāo)有二極管的符號(hào),帶有三角形箭頭的一端為正極,另一端是負(fù)極。[7](2)觀察外殼上的色點(diǎn)。在點(diǎn)接觸二極管的外殼上,通常標(biāo)有極性色點(diǎn)(白色或紅色)。一般標(biāo)有色點(diǎn)的一端即為正極。還有的二極管上標(biāo)有色環(huán),帶色環(huán)的一端則為負(fù)極。[7](3)以阻值較小的一次測(cè)量為準(zhǔn),黑表筆所接的一端為正極,紅表筆所接的一端則為負(fù)極。(d)觀察二極管外殼,帶有銀色帶一端為負(fù)極。[7]2.檢測(cè)高反向擊穿電壓。對(duì)于交流電來說,因?yàn)椴粩嘧兓?,因此高反向工作電壓也就是二極管承受的交流峰值電壓。
對(duì)其在脈沖脈沖功率電源領(lǐng)域中的應(yīng)用研究很少,尚處于試驗(yàn)探索階段。[1]在大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件中,晶閘管是具有**高耐壓容量與**大電流容量的器件。國(guó)內(nèi)外主要制作的大功率晶閘管都是應(yīng)用在高壓直流輸電中。所制造出的大功率晶閘管,**大直徑可達(dá)6英寸,單閥片耐壓值**高可達(dá)11KV,的通流能力**高可達(dá)4500A。在該領(lǐng)域比較**的有瑞士的ABB以及國(guó)內(nèi)的株洲南車時(shí)代。[1]為提高晶閘管的通流能力、開通速度、di/dt承受能力,國(guó)外在普通晶閘管的基礎(chǔ)上研制出了兩種新型的晶閘管:門極關(guān)斷晶閘管GTO以及集成門極換流晶閘管IGCT。這兩種器件都已經(jīng)在國(guó)外投入實(shí)際使用。其中GTO的單片耐壓可達(dá),工況下通流能力可達(dá)4kA,而目前研制出的在電力系統(tǒng)中使用的IGCT的**高耐壓可達(dá)10kV,通流能力可達(dá)。[1]針對(duì)脈沖功率電源中應(yīng)用的晶閘管,國(guó)內(nèi)還沒有廠家在這方面進(jìn)行研究,在國(guó)際上具有**技術(shù)的是瑞士ABB公司。他們針對(duì)脈沖功率電源用大功率晶閘管進(jìn)行了十?dāng)?shù)年的研究。目前采用的較成熟的器件為GTO,其直徑為英寸,單片耐壓為,通常3個(gè)閥片串聯(lián)工作??梢猿惺艿碾娏鞣逯禐?20kA/90us,電流上升率di/dt**高可承受。門極可承受觸發(fā)電流**大值為800A,觸發(fā)電流上升率di/dt**大為400A/us。別可控硅三個(gè)極的方法很簡(jiǎn)單,根據(jù)P-N結(jié)的原理,只要用萬用表測(cè)量一下三個(gè)極之間的電阻值就可以。
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都用來表示晶閘管在正向電壓半周內(nèi)的通斷范圍。通過改變控制角度0或?qū)ń莟heta,可通過改變負(fù)載上的脈沖直流電壓的平均ul來實(shí)現(xiàn)可控整流器。晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),它有三個(gè)極:陽極,陰極和門極。北京大功率igbt高壓可控硅(晶閘管)semikron西門康全新原裝現(xiàn)貨
晶閘管承受反向陽極電壓時(shí),不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。青海IGBT單管可控硅(晶閘管)Infineon英飛凌全新原裝現(xiàn)貨
晶閘管和可控硅,有什么區(qū)別?1、概念不一樣:可控硅(SiliconControlledRectifier)簡(jiǎn)稱SCR,是一種大功率電孝改器元件,也稱晶閘管。三極管,全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管,也稱雙極型晶體管、晶體三顫慎猜極管,是一種控制電流的半導(dǎo)體器件其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào),也用作無觸點(diǎn)開關(guān)。2、用處不一樣:可控硅(1)小功率塑封雙向可控硅通常用作聲光控?zé)艄庀到y(tǒng)。(2)功率塑封和鐵封可控硅通常用作功率型可控調(diào)壓電路。像可調(diào)壓輸出直流電源等等。(3)大功率高頻可控硅通常用作工業(yè)中高頻熔煉爐等。三極管,晶體三極管具有電流放大作用,其實(shí)質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。3、分類不一樣:可控硅:按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式分類按引腳和極性分類按封裝形式分類按電流容量分類按關(guān)斷速度分類非過零觸發(fā)分類。三極管:按材質(zhì)分按結(jié)構(gòu)分按功能分按功率分按工作頻率分按結(jié)構(gòu)工藝分按安裝方式。青海IGBT單管可控硅(晶閘管)Infineon英飛凌全新原裝現(xiàn)貨