认识半导体晶闸管晶闸管又被称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅。1957年美国通用电气公司开发出世界上第1款晶闸管产品,并于1958年将其商业化。晶闸管是PNPN四层半导体结构,形成三个PN结,分别称:阳极,阴极和控制极。图1晶闸管的结构晶闸管在工作过程中,它的阳极(A)和阴极(K)与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路。晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。工作过程加正向电压且门极有触发电流的情况下晶闸管才导通,这是晶闸管的闸流特性,即可控特性。若晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于反向阻断状态。晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。晶闸管的种类1.双向晶闸管双向晶闸管有极外G,其他两个极称为主电极Tl和T2。结构是一种N—P—N—P—N型五层结构的半导体器件。双向晶闸管不象普通晶闸管那样,必须在阳极和阴极之间加上正向电压,管子才能导通。它无所谓阳极和阴极,不管触发信号的极性如何,双向晶闸管都能被触发导通。这个特点是普通晶闸管所没有的。2.快速晶闸管人们在普通晶闸管的制造工艺和结构上采取了一些改进措施。晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和高频(快速)晶闸管。江西哪里有晶闸管模块代理品牌
做出了能适应于高频应用的晶闸管,我们将它称为快速晶闸管。它具有关断时间(toff)短、导通速度快.能耐较高的电流上升率(dI/dt)、能耐较高的电压上升率(dv/dt)、抗干扰能力较好等特点。快速晶闸管的生产和应用都进展很快。目前,已有了电流几百安培、耐压1千余伏,关断时间为20微妙的大功率快速晶闸管,同时还做出了比较高工作频率可达几十千赫兹供高频逆变用的元件。其产品广应用于大功率直流开关、大功率中频感应加热电源、超声波电源、激光电源、雷达调制器及直流电动车辆调速等领域。3.逆导晶闸管以往的为了便于调速采用直流供电,用直流开关动作增加或减小电路电阻,改变电路电流来控制车辆的速度。但它有不能平滑起动和加速。自有了,了逆导晶闸管不了上述缺点,而且还逆导晶闸管是在普通晶闸管上反向并联一只二极管而成,特点是能反向导通大电流。由于它的阳极和阴极接入反向并联的二极管,可对电感负载关断时产生的大电流、高电压进行快速释放。城市电车和地铁机车采用逆导晶闸管控制和调节车速,能够克服开关体积大、寿命短,而且低速运行时耗电大(减速时消耗在启动电阻上)等缺点,从而降低了功耗,提高了机车可靠性。江西哪里有晶闸管模块代理品牌晶闸管的工作特性可以概括为∶正向阻断,触发导通,反向阻断。
Ia与Il成正比,即当光电二极管的光电流增大时,光控晶闸管的输出电流也相应增大,同时Il的增大,使BGl、BG2的电流放大系数a1、a2也增大。当al与a2之和接近l时,光控晶闸管的Ia达到**大,即完全导通。能使光控晶闸管导通的**小光照度,称其为导通光照度。光控晶闸管与普通晶闸管一样,一经触发,即成通导状态。只要有足够强度的光源照射一下管子的受光窗口,它就立即成为通导状态,而后即使撤离光源也能维持导通,除非加在阳极和阴极之间的电压为零或反相,才能关闭。3.光控晶闸管的特性为了使光控晶闸管能在微弱的光照下触发导通,因此必须使光控晶闸管在极小的控制电流下能可靠地导通。这样光控晶闸管受到了高温和耐压的限制,在目前的条件下,不可能与普通晶闸管一样做成大功率的。光控晶闸管除了触发信号不同以外,其它特性基本与普通晶闸管是相同的,因此在使用时可按照普通晶闸管选择,只要注意它是光控这个特点就行了。光控晶闸管对光源的波长有一定的要求,即有选择性。波长在——,都是光控晶闸管较为理想的光源。使用注意事项/晶闸管编辑选用可控硅的额定电压时,应参考实际工作条件下的峰值电压的大小,并留出一定的余量。1、选用可控硅的额定电流时。
使正向电流低于维持电流IH,或施以反向电压强迫关断。这就需要增加换向电路,不*使设备的体积重量增大,而且会降低效率,产生波形失真和噪声。可关断晶闸管克服了上述缺陷,它既保留了普通晶闸管耐压高、电流大等优点,以具有自关断能力,使用方便,是理想的高压、大电流开关器件。GTO的容量及使用寿命均超过巨型晶体管(GTR),只是工作频率比GTR低。目前,GTO已达到3000A、4500V的容量。大功率可关断晶闸管已***用于斩波调速、变频调速、逆变电源等领域,显示出强大的生命力。可关断晶闸管也属于PNPN四层三端器件,其结构及等效电路和普通晶闸管相同,因此图1*绘出GTO典型产品的外形及符号。大功率GTO大都制成模块形式。尽管GTO与SCR的触发导通原理相同,但二者的关断原理及关断方式截然不同。这是由于普通晶闸管在导通之后即处于深度饱和状态,而GTO在导通后只能达到临界饱和,所以GTO门极上加负向触发信号即可关断。GTO的一个重要参数就是关断增益,βoff,它等于阳极**大可关断电流IATM与门极**大负向电流IGM之比,有公式βoff=IATM/IGMβoff一般为几倍至几十倍。βoff值愈大,说明门极电流对阳极电流的控制能力愈强。很显然,βoff与昌盛的hFE参数颇有相似之处。逆导晶闸管RCT(Reverse-ConductingThyristir)亦称反向导通晶闸管。
测量时黑表笔接阳极A,红表笔接阴极K,此时表针不动,显示阻值为无穷大(∞)。用镊子或导线将晶闸管的阳极A与门极短路(见图2),相当于给G极加上正向触发电压,此时若电阻值为几欧姆至几十欧姆(具体阻值根据晶闸管的型号不同会有所差异),则表明晶闸管因正向触发而导通。再断开A极与G极的连接(A、K极上的表笔不动,只将G极的触发电压断掉)。若表针示值仍保持在几欧姆至几十欧姆的位置不动,则说明此晶闸管的触发性能良好。特殊的晶闸管/晶闸管编辑双向晶闸管TRIAC晶闸管从外表上看,双向晶闸管和普通晶闸管很相似,也有三个电极。但是,它除了其中一个电极G仍叫做控制极外,另外两个电极通常却不再叫做阳极和阴极,而统称为主电极Tl和T2。它的符号也和普通晶闸管不同,是把两个晶闸管反接在一起画成的,如图2所示。它的型号,在我国一般用“3CTS”或“KS”表示;国外的资料也有用“TRIAC”来表示的。从内部结构来看,双向晶闸管是一种N—P—N—P—N型五层结构的半导体器件,见图3(a)。为了便于说明问题,我们不妨把图3(a)看成是由左右两部分组合而成的,如图3(b)。这样一来,原来的双向晶闸管就被分解成两个P—N—P—N型结构的单向晶闸管了。晶闸管是四层三端器件,它有J1、J2、J3三个PN结,可以把它中间的NP分成两部分。江西哪里有晶闸管模块代理品牌
这类应用一般多应用在电力试验设备上,通过变压器,调整晶闸管的导通角输出一个可调的直流电压。江西哪里有晶闸管模块代理品牌
金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种;塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、率晶闸管和小功率晶闸管三种。通常,大功率晶闸管多采用陶瓷封装,而中、小功率晶闸管则多采用塑封或金属封装。晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和快速晶闸管,快速晶闸管包括所有专为快速应用而设计的晶闸管,有常规的快速晶闸管和工作在更高频率的高频晶闸管,可分别应用于400HZ和10KHZ以上的斩波或逆变电路中。(备注:高频不能等同于快速晶闸管)晶闸管的作用与工作原理:我们分析晶闸管的作用与原理的时候可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如上图所当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。由于BG1和BG2所构成的正反馈作用。江西哪里有晶闸管模块代理品牌