認識半導體晶閘管晶閘管又被稱做可控硅整流器,以前被簡稱為可控硅。1957年美國通用電氣公司開發(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四層半導體結(jié)構(gòu),形成三個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,不管門極承受何種電壓,,晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài),。晶閘管在導通情況下,當主回路電壓(或電流)減小到接近于零時,,晶閘管關斷,。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,,管子才能導通,。它無所謂陽極和陰極,不管觸發(fā)信號的極性如何,,雙向晶閘管都能被觸發(fā)導通,。這個特點是普通晶閘管所沒有的。2.快速晶閘管人們在普通晶閘管的制造工藝和結(jié)構(gòu)上采取了一些改進措施,。晶閘管分為螺栓形和平板形兩種,。四川進口晶閘管模塊哪家好
下面分別介紹利用萬用表判定GTO電極、檢查GTO的觸發(fā)能力和關斷能力,、估測關斷增益βoff的方法,。判定GTO的電極將萬用表撥至R×1檔,測量任意兩腳間的電阻,,*當黑表筆接G極,,紅表筆接K極時,,電阻呈低阻值,對其它情況電阻值均為無窮大,。由此可迅速判定G,、K極,剩下的就是A極,。(此處指的模擬表,,電子式萬用表紅表筆與電池正極相連,模擬表紅表筆與電池負極相連)光控晶閘管晶閘管光控晶閘管(LightTriggeredThyristor——LTT),,又稱光觸發(fā)晶閘管,。國內(nèi)也稱GK型光開關管,是一種光敏器件,。1.光控晶閘管的結(jié)構(gòu)通常晶閘管有三個電極:控制極G,、陽極A和陰極K。而光控晶閘管由于其控制信號來自光的照射,,沒有必要再引出控制極,,所以只有兩個電極(陽極A和陰極K)。但它的結(jié)構(gòu)與普通可控硅一樣,,是由四層PNPN器件構(gòu)成,。從外形上看,光控晶閘管亦有受光窗口,,還有兩條管腳和殼體,,酷似光電二極管。2.光控晶閘管的工作原理當在光控晶閘管的陽極加上正向電壓,,陰極加上負向電壓時,,控晶閘管可以等效成的電路??赏扑愠鱿率剑篒a=Il/[1-(a1+a2)]式中,,Il為光電二極管的光電流;Ia為光控晶閘管陽極電流,,即光控晶閘管的輸出電流,;a1、a2分別為BGl,、BG2的電流放大系數(shù),。由上式可知。貴州進口晶閘管模塊批發(fā)價因為它可以像閘門一樣控制電流,,所以稱之為“晶體閘流管”。
其**新研制出的IGCT擁有更好的性能,,其直徑為英寸,,單閥片耐壓值也是,。**大通流能力已經(jīng)可以達到180kA/30us,**高可承受電流上升率di/dt為20kA/us,。門極可承受觸發(fā)電流**大值為2000A,,觸發(fā)電流上升率di/dt**大為1000A/us。但是此種開關所能承受的反向電壓較低,,因此還只能在特定的脈沖電源中使用,。[1]但晶閘管本身存在兩個制約其繼續(xù)發(fā)展的重要因素。一是控制功能上的欠缺,,普通的晶閘管屬于半控型器件,,通過門極(控制極)只能控制其開通而不能控制其關斷,導通后控制極即不再起作用,,要關斷必須切斷電源,,即令流過晶閘管的正向電流小于維持電流。由于晶閘管的關斷不可控的特性,,必須另外配以由電感,、電容及輔助開關器件等組成的強迫換流電路,從而使裝置體積增大,,成本增加,,而且系統(tǒng)更為復雜、可靠性降低,。二是因為此類器件立足于分立元件結(jié)構(gòu),,開通損耗大,工作頻率難以提高,,限制了其應用范圍,。1970年代末,隨著可關斷晶閘管(GTO)日趨成熟,,成功克服了普通晶閘管的缺陷,,標志著電力電子器件已經(jīng)從半控型器件發(fā)展到全控型器件。
做出了能適應于高頻應用的晶閘管,,我們將它稱為快速晶閘管,。它具有關斷時間(toff)短、導通速度快.能耐較高的電流上升率(dI/dt),、能耐較高的電壓上升率(dv/dt),、抗干擾能力較好等特點??焖倬чl管的生產(chǎn)和應用都進展很快,。目前,已有了電流幾百安培,、耐壓1千余伏,,關斷時間為20微妙的大功率快速晶閘管,,同時還做出了比較高工作頻率可達幾十千赫茲供高頻逆變用的元件。其產(chǎn)品廣應用于大功率直流開關,、大功率中頻感應加熱電源,、超聲波電源、激光電源,、雷達調(diào)制器及直流電動車輛調(diào)速等領域,。3.逆導晶閘管以往的為了便于調(diào)速采用直流供電,用直流開關動作增加或減小電路電阻,,改變電路電流來控制車輛的速度,。但它有不能平滑起動和加速。自有了,,了逆導晶閘管不了上述缺點,,而且還逆導晶閘管是在普通晶閘管上反向并聯(lián)一只二極管而成,特點是能反向?qū)ù箅娏?。由于它的陽極和陰極接入反向并聯(lián)的二極管,,可對電感負載關斷時產(chǎn)生的大電流、高電壓進行快速釋放,。城市電車和地鐵機車采用逆導晶閘管控制和調(diào)節(jié)車速,,能夠克服開關體積大、壽命短,,而且低速運行時耗電大(減速時消耗在啟動電阻上)等缺點,,從而降低了功耗,提高了機車可靠性,。普通晶閘管是一種半可控大功率半導體器件,,出現(xiàn)于70年代。
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U2處于正半周時,,當觸發(fā)脈沖UG施加到控制極時,,晶閘管才接通。現(xiàn)在,,繪制其波形(圖4(c)和(d)),,可以看到只有當觸發(fā)脈沖UG到達時,負載RL具有電壓UL輸出(波形上的陰影)。當UG到達較早時,,晶閘管導通時間較早,;UG到達較晚時,晶閘管導通時間較晚,。通過改變觸發(fā)脈沖Ug在控制極上的到達時間,可以調(diào)節(jié)負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定為180度,稱為電角,。因此,,在U2的每一個正半周期中,從零值到觸發(fā)脈沖到達時刻的電角稱為控制角α,,每個正半周期中晶閘管導電的電角稱為導通角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,,可通過改變負載上的脈沖直流電壓的平均ul來實現(xiàn)可控整流器。晶閘管有三個腿,,有的兩個腿長,,一個腿短,短的那個就是門極,。海南進口晶閘管模塊價格多少
讓輸出電壓變得可調(diào),,也屬于晶閘管的一個典型應用。四川進口晶閘管模塊哪家好
4.可關斷晶閘管可關斷晶閘管亦稱門控晶閘管,。其主要特點是,,當門極加負向觸發(fā)信號時晶閘管能自行關斷。它既保留了普通晶閘管耐壓高,、電流大等優(yōu)點,,以具有自關斷能力,使用方便,,是理想的高壓,、大電流開關器件。它的容量及使用壽命均超過巨型晶體管,。目前,,大功率可關斷晶閘管已廣用于斬波調(diào)速、變頻調(diào)速,、逆變電源等領域,,顯示出強大的生命力。5.光控晶閘管光控晶閘管又稱光觸發(fā)晶閘管,,是一種光敏器件,。由于其控制信號來自光的照射,,沒有必要再引出控制極,所以只有兩個電極(陽極A和陰極K),,結(jié)構(gòu)與普通可控硅一樣,,是由四層PNPN器件構(gòu)成。圖2光控晶閘管符號圖當在光控晶閘管的陽極加上正向電壓,,陰極加上負向電壓時,,控晶閘管可以等效成的電路。光控晶閘管的基本特性與普通晶閘管是相同的,,只是它對光源的波長有一定的要求,,有選擇性。波長在0.8——0.9um的紅外線及波長在1um左右的激光,,都是光控晶閘管較為理想的光源,。晶閘管的應用晶閘管是一種開關元件,具有硅整流器件的特性,,能在高電壓,、大電流條件下工作。它基本的用途就是可控整流,,其工作過程可以控制,,具有體積小、輕,、功耗低,、效率高、開關迅速等優(yōu)點,?;谏鲜鎏攸c。四川進口晶閘管模塊哪家好