可控硅概況可控硅是可控硅整流元件的簡(jiǎn)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(zhēng)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)。可控硅應(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,。雙向可控硅在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于兩個(gè)單向可控硅反向連接,,這種可控硅具有雙向?qū)üδ堋V西貿(mào)易西門康可控硅模塊代理商
可控硅工作原理:可控硅是可控硅整流元件的簡(jiǎn)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,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.可控硅和其它半導(dǎo)體器件一樣,其有體積小,、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(zhēng)相采用的元件.廣西貿(mào)易西門康可控硅模塊代理商它在交直流電機(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,。
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(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,,已有明文規(guī)定對(duì)電氣設(shè)備諧波含量的限制,在國(guó)內(nèi),,北京,、上海、廣州等大城市,,已對(duì)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(duì)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(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,。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(tái)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,,雖然改變了正弦交流電的幅值,,但并未改變其正弦波形的本質(zhì)。與變壓器,、電阻器相比,,可控硅調(diào)光器有著完全不同的調(diào)光機(jī)理,它是采用相位控制方法來實(shí)現(xiàn)調(diào)壓或調(diào)光的,。對(duì)于普通反向阻斷型可控硅,。
在門極G上加以正電壓或正脈沖信號(hào),則GT0導(dǎo)通,;當(dāng)門極上信號(hào)消失后,,GTO仍然保持導(dǎo)通狀態(tài),這與普通SCR性能完全一樣,。這時(shí)如在門極與陰極之間加入反向電壓或較強(qiáng)的反向脈沖信號(hào),,可使GTO關(guān)斷。GTO在門極加負(fù)脈沖關(guān)斷信號(hào)時(shí),,有一個(gè)反向偏置工作安全區(qū)問題,。就是指一定條件下GT0能可靠關(guān)斷的陽極電流和陽極電壓的軌跡。以上圖可控硅模塊來說,,怎么判斷可控硅模塊如下1,、這種模塊已經(jīng)標(biāo)注有詳細(xì)的圖,在門極上部也清楚標(biāo)注有希拉數(shù)字4,、5,、6、7,。也就是說可控硅模塊無需極性判別,。簡(jiǎn)單的判別,可用數(shù)字萬用表的電阻擋位200Ω,,測(cè)量一下k1=4,、G1=5、k2=7,、G2=6,,是否一一對(duì)應(yīng)。如不對(duì)應(yīng)表示模塊內(nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)損壞了,。正常時(shí)k1與G1正反向電阻值都為一樣14Ω,。K2與G2的兩個(gè)端點(diǎn)的電阻也應(yīng)該是14Ω,。如果測(cè)得陰極k與門極G電阻值等于o時(shí),說明元件內(nèi)部己經(jīng)短路擊穿損壞,。上面三個(gè)電流緊固電極(1~AK2),、(2~K1)、(3~A),。2,、將萬用表200MΩ擋位測(cè)量,它們之間的電阻值,,均為∞無窮大均為好,。如果它們?nèi)c(diǎn)之中其中有二點(diǎn)有電阻值,表明模塊已壞,。3,、可將用于整流作用的模塊可控硅單獨(dú)分為一只可控硅看,為安全起見,,采用24V直流穩(wěn)壓電源,與一直流24V5W燈泡如下圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的判別,??煽毓栌申P(guān)斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通必須同時(shí)具備兩個(gè)條件:(1〕受正向陽極電壓;(2)受正向門極電壓。
一,、可控硅的結(jié)構(gòu)和特性■可控硅從外形上分主要有螺旋式,、平板式和平底式三種(見圖表-25)。螺旋式的應(yīng)用較多,?!隹煽毓栌腥齻€(gè)電極----陽極(A)陰極(C)和控制極(G)。它有管芯是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),。其結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)見圖表-26?!鰪膱D表-26中可以看到,,可控硅和只有一個(gè)PN結(jié)的硅整流二極度管在結(jié)構(gòu)上迥然不同??煽毓璧乃膶咏Y(jié)構(gòu)和控制極的引用,,為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)。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。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,。■可控硅為什么其有“以小控大”的可控性呢,?下面我們用圖表-27來簡(jiǎn)單分析可控硅的工作原理,。過零觸發(fā)-一般是調(diào)功,即當(dāng)正弦交流電交流電電壓相位過零點(diǎn)觸發(fā),,必須是過零點(diǎn)才觸發(fā),,導(dǎo)通可控硅。廣西貿(mào)易西門康可控硅模塊代理商
可控硅模塊應(yīng)用于控溫,、調(diào)光,、勵(lì)磁、電鍍,、電解,、充放電、電焊機(jī),、等離子拉弧,、逆變電源等場(chǎng)合。廣西貿(mào)易西門康可控硅模塊代理商
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,E接成正向,,而觸動(dòng)發(fā)信號(hào)是負(fù)的,,可控硅也不能導(dǎo)通。另外,,如果不加觸發(fā)信號(hào),,而正向陽極電壓大到超過一定值時(shí),可控硅也會(huì)導(dǎo)通,,但已屬于非正常工作情況了,。可控硅這種通過觸發(fā)信號(hào)(小觸發(fā)電流)來控制導(dǎo)通(可控硅中通過大電流)的可控特性,,正是它區(qū)別于普通硅整流二極管的重要特征,。由于可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài),所以它具有開關(guān)特性,,這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化,,此條件見表1應(yīng)用舉例:可控硅在實(shí)際應(yīng)用中電路花樣多的是其柵極觸發(fā)回路,概括起來有直流觸發(fā)電路,,交流觸發(fā)電路,,相位觸發(fā)電路等等,。1、直流觸發(fā)電路:如圖2是一個(gè)電視機(jī)常用的過壓保護(hù)電路,,當(dāng)E+電壓過高時(shí)A點(diǎn)電壓也變高,,當(dāng)它高于穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)壓值時(shí)DZ道通,可控硅D受觸發(fā)而道通將E+短路,,使保險(xiǎn)絲RJ熔斷,,從而起到過壓保護(hù)的作用。2,、相位觸發(fā)電路:相位觸發(fā)電路實(shí)際上是交流觸發(fā)電路的一種,如圖3,,這個(gè)電路的方法是利用RC回路控制觸發(fā)信號(hào)的相位,。當(dāng)R值較少時(shí),RC時(shí)間常數(shù)較少,,觸發(fā)信號(hào)的相移A1較少,,因此負(fù)載獲得較大的電功率;當(dāng)R值較大時(shí),,RC時(shí)間常數(shù)較大,,觸發(fā)信號(hào)的相移A2較大。廣西貿(mào)易西門康可控硅模塊代理商
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