控制交流負(fù)載回路的通斷,,通常會(huì)用到繼電器。繼電器是機(jī)械式觸點(diǎn)的電磁元器件,可以實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電的目的,。但是在帶電流分?jǐn)嘭?fù)載回路時(shí),會(huì)產(chǎn)生電弧腐蝕觸點(diǎn),,降低了繼電器的使用壽命,,并且繼電器觸點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)間在ms級(jí)別,不適合用于高速通斷的回路中,。題目不想用繼電器來(lái)控制交流回路的通斷,,那么可以考慮使用可控硅來(lái)實(shí)現(xiàn)。1什么是可控硅可控硅是具有四層結(jié)構(gòu)的PNPN型半導(dǎo)體器件,,可以看作是由兩個(gè)三極管所構(gòu)成的元器件,,可控硅的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)如下圖所示??煽毓鑿膶?dǎo)通方向可以分為單向可控硅SCR和雙向可控硅Triac,。單向可控硅的三個(gè)電極分別是陽(yáng)極A、陰極K和控制極G,;雙向可控硅的三個(gè)電極分別為T(mén)1,,T2以及控制G??煽毓璧脑趯?dǎo)通后,,及時(shí)將控制信號(hào)去掉,可控硅仍然處于導(dǎo)通狀態(tài),。在交流負(fù)載回路中,,一般使用雙向可控硅。2可控硅控制回路的設(shè)計(jì)單片機(jī)控制可控硅回路的通斷時(shí),,比較好使用光耦做隔離,。所設(shè)計(jì)的可控硅控制電路如下圖所示。單片機(jī)的輸出端接三極管的基極,,通過(guò)三極管來(lái)控制光耦的通斷,,圖中以燈泡作為負(fù)載。當(dāng)單片機(jī)輸出高電平時(shí),光耦導(dǎo)通,,此時(shí)可控硅的控制極有觸發(fā)信號(hào),,并且T1和T2上的交流電源滿(mǎn)足導(dǎo)通條件。單片機(jī)輸出低電平時(shí),,光耦截止,。整流器可以由真空管,引燃管,,固態(tài)矽半導(dǎo)體二極管,,汞弧等制成。單可控硅廠(chǎng)家
可控硅有三個(gè)極----陽(yáng)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,。可控硅的四層結(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(yáng)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。功率可控硅總經(jīng)銷(xiāo)電壓,、電流,、功率、燈光(高壓鈉燈控制必須用穩(wěn)壓功能配套PID控制板)等無(wú)級(jí)平滑調(diào)節(jié),。
正是由于它將電子管與功率晶體管之優(yōu)點(diǎn)集于一身,,因此在電壓放大器(電壓放大倍數(shù)可達(dá)數(shù)千倍)、功率放大器,、開(kāi)關(guān)電源和逆變器中正獲得廣泛應(yīng)用,。VMOS場(chǎng)效應(yīng)功率管具有極高的輸入阻抗及較大的線(xiàn)性放大區(qū)等優(yōu)點(diǎn),尤其是其具有負(fù)的電流溫度系數(shù),,即在柵-源電壓不變的情況下,,導(dǎo)通電流會(huì)隨管溫升高而減小,故不存在由于“二次擊穿”現(xiàn)象所引起的管子損壞現(xiàn)象,。因此,,VMOS管的并聯(lián)得到廣泛應(yīng)用,。眾所周知,傳統(tǒng)的MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極,、源極和漏極**致處于同一水平面的芯片上,,其工作電流基本上是沿水平方向流動(dòng)。VMOS管則不同,,從圖1上可以看出其兩大結(jié)構(gòu)特點(diǎn):***,,金屬柵極采用V型槽結(jié)構(gòu);第二,,具有垂直導(dǎo)電性,。由于漏極是從芯片的背面引出,所以ID不是沿芯片水平流動(dòng),,而是自重?fù)诫sN+區(qū)(源極S)出發(fā),經(jīng)過(guò)P溝道流入輕摻雜N-漂移區(qū),,***垂直向下到達(dá)漏極D,。電流方向如圖中箭頭所示,因?yàn)榱魍ń孛娣e增大,,所以能通過(guò)大電流,。由于在柵極與芯片之間有二氧化硅絕緣層,因此它仍屬于絕緣柵型MOS場(chǎng)效應(yīng)管,。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)VMOS場(chǎng)效應(yīng)管的主要廠(chǎng)家有877廠(chǎng),、天津半導(dǎo)體器件四廠(chǎng)、杭州電子管廠(chǎng)等,,典型產(chǎn)品有VN401,、VN672、VMPT2等,。下面介紹檢測(cè)VMOS管的方法,。
2)用測(cè)電阻法判別場(chǎng)效應(yīng)管的好壞測(cè)電阻法是用萬(wàn)用表測(cè)量場(chǎng)效應(yīng)管的源極與漏極、柵極與源極,、柵極與漏極,、柵極G1與柵極G2之間的電阻值同場(chǎng)效應(yīng)管手冊(cè)標(biāo)明的電阻值是否相符去判別管的好壞。具體方法:首先將萬(wàn)用表置于R×10或R×100檔,,測(cè)量源極S與漏極D之間的電阻,,通常在幾十歐到幾千歐范圍(在手冊(cè)中可知,各種不同型號(hào)的管,,其電阻值是各不相同的),,如果測(cè)得阻值大于正常值,可能是由于內(nèi)部接觸不良,;如果測(cè)得阻值是無(wú)窮大,,可能是內(nèi)部斷極,。然后把萬(wàn)用表置于R×10k檔,再測(cè)柵極G1與G2之間,、柵極與源極,、柵極與漏極之間的電阻值,當(dāng)測(cè)得其各項(xiàng)電阻值均為無(wú)窮大,,則說(shuō)明管是正常的,;若測(cè)得上述各阻值太小或?yàn)橥罚瑒t說(shuō)明管是壞的,。要注意,,若兩個(gè)柵極在管內(nèi)斷極,可用元件代換法進(jìn)行檢測(cè),。(3)用感應(yīng)信號(hào)輸人法估測(cè)場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力具體方法:用萬(wàn)用表電阻的R×100檔,,紅表筆接源極S,黑表筆接漏極D,,給場(chǎng)效應(yīng)管加上V的電源電壓,,此時(shí)表針指示出的漏源極間的電阻值。然后用手捏住結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G,,將人體的感應(yīng)電壓信號(hào)加到柵極上,。這樣,由于管的放大作用,,漏源電壓VDS和漏極電流Ib都要發(fā)生變化,,也就是漏源極間電阻發(fā)生了變化??煽毓枵{(diào)整器采用移相式觸發(fā)方式,、適用于阻性負(fù)載、感性負(fù)載,、變壓器一次側(cè)等各種負(fù)載類(lèi)型,。
**交流電機(jī)調(diào)速器、逆變器使用,。例如美國(guó)IR公司生產(chǎn)的IRFT001型模塊,,內(nèi)部有N溝道、P溝道管各三只,,構(gòu)成三相橋式結(jié)構(gòu),。(4)現(xiàn)在市售VNF系列(N溝道)產(chǎn)品,是美國(guó)Supertex公司生產(chǎn)的超高頻功率場(chǎng)效應(yīng)管,,其比較高工作頻率fp=120MHz,,IDSM=1A,PDM=30W,,共源小信號(hào)低頻跨導(dǎo)gm=2000μS,。適用于高速開(kāi)關(guān)電路和廣播,、通信設(shè)備中。(5)使用VMOS管時(shí)必須加合適的散熱器后,。以VNF306為例,,該管子加裝140×140×4(mm)的散熱器后,比較大功率才能達(dá)到30W,。(6)多管并聯(lián)后,,由于極間電容和分布電容相應(yīng)增加,使放大器的高頻特性變壞,,通過(guò)反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩,。為此,并聯(lián)復(fù)合管管子一般不超過(guò)4個(gè),,而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻,。單向可控硅、雙向可控硅檢測(cè)可控硅分單向可控硅,、雙向可控硅,。單向可控硅有陽(yáng)極A、陰極K,、控制極G三個(gè)引出腳。雙向可控硅有***陽(yáng)極A1(T1),,第二陽(yáng)極A2(T2),、控制極G三個(gè)引出腳。只有當(dāng)單向可控硅陽(yáng)極A與陰極K之間加有正向電壓,,同時(shí)控制極G與陰極間加上所需的正向觸發(fā)電壓時(shí),,方可被觸發(fā)導(dǎo)通。此時(shí)A,、K間呈低阻導(dǎo)通狀態(tài),,陽(yáng)極A與陰極K間壓降約1V。單向可控硅導(dǎo)通后,,控制器G即使失去觸發(fā)電壓,。以鎳鉻、鐵鉻鋁,、遠(yuǎn)紅外發(fā)熱元件及硅鉬棒,、硅碳棒等為加熱元件的溫度控制。單可控硅廠(chǎng)家
整流變壓器,、調(diào)功機(jī)(純電感線(xiàn)圈),、電爐變壓器一次側(cè)、升磁/退磁調(diào)節(jié),、直流電機(jī)控制,。單可控硅廠(chǎng)家
應(yīng)用同樣方法改測(cè)其他電極,,直到找出三個(gè)電極為止。也可以測(cè)任兩腳之間的正,、反向電阻,,若正、反向電阻均接近無(wú)窮大,,則兩極即為陽(yáng)極A和陰極K,,而另一腳即為門(mén)極G。普通晶閘管也可以根據(jù)其封裝形式來(lái)判斷出各電極,。例如:螺栓形普通晶閘管的螺栓一端為陽(yáng)極A,,較細(xì)的引線(xiàn)端為門(mén)極G,較粗的引線(xiàn)端為陰極K,。平板形普通晶閘管的引出線(xiàn)端為門(mén)極G,,平面端為陽(yáng)極A,另一端為陰極K,。金屬殼封裝(T0—3)的普通晶閘管,,其外殼為陽(yáng)極A。塑封(T0—220)的普通晶閘管的中間引腳為陽(yáng)極A,,且多與自帶散熱片相連,。圖1為幾種普通晶閘管的引腳排列。(2)判斷其好壞:用萬(wàn)用表R×1kΩ檔測(cè)量普通晶閘管陽(yáng)極A與陰極K之間的正,、反向電阻,,正常時(shí)均應(yīng)為無(wú)窮大(∞);若測(cè)得A,、K之間的正,、反向電阻值為零或阻值均較小,則說(shuō)明晶閘管內(nèi)部擊穿短路或漏電,。測(cè)量門(mén)極G與陰極K之間的正,、反向電阻值,正常時(shí)應(yīng)有類(lèi)似二極管的正,、反向電阻值(實(shí)際測(cè)量結(jié)果要較普通二極管的正,、反向電阻值小一些),即正向電阻值較小(小于2kΩ),,反向電阻值較**于80kΩ),。若兩次測(cè)量的電阻值均很大或均很小,則說(shuō)明該晶閘管G,、K極之間開(kāi)路或短路,。若正、反電阻值均相等或接近,,則說(shuō)明該晶閘管已失效,。單可控硅廠(chǎng)家
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