可控硅概況可控硅是可控硅整流元件的簡稱,是一種具有三個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,還可以用作無觸點開關(guān)的快速接通或切斷;實現(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。它的出現(xiàn),使半導(dǎo)體技術(shù)從弱電領(lǐng)域進(jìn)入了強電領(lǐng)域,成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭相采用的元件。目前可控硅在自動控制、機電應(yīng)用、工業(yè)電氣及家電等方面都有的應(yīng)用??煽毓鑿耐庑紊蠀^(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PN結(jié),與只有一個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,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。 結(jié)構(gòu)重復(fù)性好,裝置的機械設(shè)計可以簡化,價格比分立器件低等諸多優(yōu)點。四川代理西門康SEMIKRON可控硅工廠直銷
可控硅模塊又叫晶閘管(SiliconControlledRectifier,SCR)。自從20世紀(jì)50年代問世以來已經(jīng)發(fā)展成了一個大的家族,它的主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、快速晶閘管,等等。大家使用的是單向晶閘管,也就是人們常說的普通晶閘管,它是由四層半導(dǎo)體材料組成的,有三個PN結(jié),對外有三個電極:第1層P型半導(dǎo)體引出的電極叫陽極A,第三層P型半導(dǎo)體引出的電極叫控制極G,第四層N型半導(dǎo)體引出的電極叫陰極K。從晶閘管的電路符號可以看到,它和二極管一樣是一種單方向?qū)щ姷钠骷?,關(guān)鍵是多了一個控制極G,這就使它具有與二極管完全不同的工作特性。湖北哪里有西門康SEMIKRON可控硅廠家直銷可控硅從外形上分類主要有:螺栓形、平板形和平底形。
在正弦交流電壓U2的正半周期間,如果VS的控制極沒有輸入觸發(fā)脈沖Ug,VS仍然不能導(dǎo)通,只有在U2處于正半周,在控制極外加觸發(fā)脈沖Ug時,可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通。畫出它的波形圖〔圖4(c)及(d)〕,可以看到,只有在觸發(fā)脈沖Ug到來時,負(fù)載RL上才有電壓UL輸常見可控硅出(波形圖上陰影部分)。Ug到來得早,可控硅導(dǎo)通的時間就早;Ug到來得晚,可控硅導(dǎo)通的時間就晚。通過改變控制極上觸發(fā)脈沖Ug到來的時間,就可以調(diào)節(jié)負(fù)載上輸出電壓的平均值UL(陰影部分的面積大小)。在電工技術(shù)中,常把交流電的半個周期定為180°,稱為電角度。這樣,在U2的每個正半周,從零值開始到觸發(fā)脈沖到來瞬間所經(jīng)歷的電角度稱為控制角α;在每個正半周內(nèi)可控硅導(dǎo)通的電角度叫導(dǎo)通角θ。很明顯,α和θ都是用來表示可控硅在承受正向電壓的半個周期的導(dǎo)通或阻斷范圍的。通過改變控制角α或?qū)ń铅?,改變?fù)載上脈沖直流電壓的平均值UL,實現(xiàn)了可控整流??煽毓柙頍o觸點開關(guān)可控硅一個關(guān)鍵用途在于做為無觸點開關(guān)。在自動化設(shè)備中,用無觸點開關(guān)代替通用繼電器已被逐步應(yīng)用。其特點是無噪音,壽命長。可控硅原理產(chǎn)品特性編輯可控硅陽極A1與第二陽極A2間,無論所加電壓極性是正向還是反向。
普通晶閘管的三個電極可以用萬用表歐姆擋R×100擋位來測。大家知道,晶閘管G、K之間是一個PN結(jié)〔圖2(a)〕,相當(dāng)于一個二極管,G為正極、K為負(fù)極,所以,按照測試二極管的方法,找出三個極中的兩個極,測它的正、反向電阻,電阻小時,萬用表黑表筆接的是控制極G,紅表筆接的是陰極K,剩下的一個就是陽極A了。測試晶閘管的好壞,可以用剛才演示用的示教板電路(圖3)。接通電源開關(guān)S,按一下按鈕開關(guān)SB,燈泡發(fā)光就是好的,不發(fā)光就是壞的。大功率高頻可控硅通常用作工業(yè)中;高頻熔煉爐等。
因此負(fù)載獲得較少的電功率。這個典型的電功率無級調(diào)整電路在日常生活中有很多電氣產(chǎn)品中都應(yīng)用它。可控硅主要參數(shù)有:1、額定通態(tài)平均電流在一定條件下,陽極---陰極間可以連續(xù)通過的50赫茲正弦半波電流的平均值。2、正向阻斷峰值電壓在控制極開路未加觸發(fā)信號,陽極正向電壓還未超過導(dǎo)能電壓時,可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓??煽毓璩惺艿恼螂妷悍逯?,不能超過手冊給出的這個參數(shù)值。3、反向陰斷峰值電壓當(dāng)可控硅加反向電壓,處于反向關(guān)斷狀態(tài)時,可以重復(fù)加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時,不能超過手冊給出的這個參數(shù)值。4、控制極觸發(fā)電流在規(guī)定的環(huán)境溫度下,陽極---陰極間加一定電壓,使可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的小控制極電流和電壓。5、維持電流在規(guī)定溫度下,控制極斷路,維持可控硅導(dǎo)通所必需的小陽極正向電流。采用可控硅技術(shù)對照明系統(tǒng)進(jìn)行控制具有:電壓調(diào)節(jié)速度快,精度高,可分時段實時調(diào)整,有穩(wěn)壓作用,采用電子元件,相對來說體積小、重量輕、成本低。但該調(diào)壓方式存在一致命缺陷,由于斬波,使電壓無法實現(xiàn)正弦波輸出,還會出現(xiàn)大量諧波,形成對電網(wǎng)系統(tǒng)諧波污染,危害極大,不能用在有電容補償電路中。。 按電流容量分類:可控硅按電流容量可分為大功率可控硅、率可控硅和小功率可控硅三種。四川代理西門康SEMIKRON可控硅工廠直銷
其通斷狀態(tài)由控制極G決定。四川代理西門康SEMIKRON可控硅工廠直銷
4、控制極觸發(fā)電流Ig1、觸發(fā)電壓VGT在規(guī)定的環(huán)境溫度下,陽極---陰極間加有一定電壓時,可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的小控制極電流和電壓。5、維持電流IH在規(guī)定溫度下,控制極斷路,維持可控硅導(dǎo)通所必需的小陽極正向電流。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)信號控制兩個方向?qū)ǖ碾p向可控硅,可以用正觸發(fā)信號使其導(dǎo)通,用負(fù)觸發(fā)信號使其關(guān)斷的可控硅等等??煽毓韫ぷ髟碓诜治隹煽毓韫ぷ髟頃r,我們經(jīng)常將這種四層P1N1P2N2結(jié)構(gòu)看作由一個PNP管和NPN管構(gòu)成,如下圖所示。當(dāng)陽極A端加上正向電壓時,BG1和BG2管均處于放大狀態(tài),此時由控制極G端輸入正向觸發(fā)信號,使得BG2管有基極電流ib2通過,經(jīng)過BG2管的放大后,其集電極電流為ic2=β2ib2。而ic2沿電路流至BG1的基極,故有ib1=ic2,電流又經(jīng)BG1管的放大作用后,得到BG1的集電極電流為ic1=β1ib1=β1β2ib2。此電流又流回BG2的基極,使得BG2的基極電流ib2增大,從而形成正向反饋使電流劇增,進(jìn)而使得可控硅飽和并導(dǎo)通。由于在電路中形成了正反饋,所以可控硅一旦導(dǎo)通后無法關(guān)斷,即使控制極G端的電流消失,可控硅仍能繼續(xù)維持這種導(dǎo)通的狀態(tài)。 四川代理西門康SEMIKRON可控硅工廠直銷