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??煽毓韬推渌雽?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。中文名可控硅原理原稱可控硅整流元件目錄1工作過程2主要用途?整流?無觸點(diǎn)開關(guān)3產(chǎn)品特性可控硅原理工作過程編輯晶閘管T在工作過程中,它的陽極A和陰極K與電源和負(fù)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雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)見圖2。它屬于NPNP四層器件,三個(gè)電極分別是T1、T2、G。因該器件可以雙向?qū)?,故除門極G以外的兩個(gè)電極統(tǒng)稱為主端子,用T1、T2。表示,不再劃分成陽極或陰極。其特點(diǎn)是,當(dāng)G極和T2極相對(duì)于T1,的電壓均為正時(shí),T2是陽極,T1是陰極。反之,當(dāng)G極和T2極相對(duì)于T1的電壓均為負(fù)時(shí),T1變成陽極,T2為陰極。 應(yīng)在額定參數(shù)范圍內(nèi)使用可控硅。選擇可控硅主要確定兩個(gè)參致。山東西門康SEMIKRON可控硅工廠直銷
故晶閘管的陽極電流Ia≈Ic0晶閘關(guān)處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)晶閘管在正向陽極電壓下,從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié),從而提高起點(diǎn)流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發(fā)射結(jié),并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)。這樣強(qiáng)烈的正反饋過程迅速進(jìn)行。從圖3,當(dāng)a1和a2隨發(fā)射極電流增加而(a1+a2)≈1時(shí),式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了晶閘管的陽極電流Ia.這時(shí),流過晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。晶閘管已處于正向?qū)顟B(tài)。式(1—1)中,在晶閘管導(dǎo)通后,1-(a1+a2)≈0,即使此時(shí)門極電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來的陽極電流Ia而繼續(xù)導(dǎo)通。晶閘管在導(dǎo)通后,門極已失去作用。在晶閘管導(dǎo)通后,如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻,使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時(shí),由于a1和a1迅速下降,當(dāng)1-(a1+a2)≈0時(shí),晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)??煽毓柙碇饕猛揪庉嬁煽毓柙碚髌胀煽毓杌镜挠猛揪褪强煽卣?。大家熟悉的二極管整流電路屬于不可控整流電路。如果把二極管換成可控硅,就可以構(gòu)成可控整流電路。我畫一個(gè)簡(jiǎn)單的單相半波可控整流電路〔圖4(a)〕。 山西代理西門康SEMIKRON可控硅服務(wù)電話在性能上,可控硅不僅具有單向?qū)щ娦?,而且還具有比硅整流元件。
答;可控硅有兩種叫法,精細(xì)一點(diǎn)叫晶閘管。常用的電力半導(dǎo)體器件有;普通可控硅(SCR)、門極(GTO)關(guān)斷可控硅、電力可控硅(GTR)、電力MoS場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MosFET)、絕緣柵雙極型晶體管、(lGBT)、Mos柵控可控硅等等??煽毓枘K;是根據(jù)不同的用途與技術(shù)要求,將單向可控進(jìn)行組合。兩只單向可控硅的串聯(lián)(一只的陽極A與另一只的陰極K相接)這樣就組成了一個(gè)可控硅模塊。常用于大功率三相橋式、單相橋式整流電路之中。兩只單相可控硅反向并聯(lián)(就是一只的陽極A與另一只的陰極K聯(lián)接,另一端點(diǎn)一只陰極k與一只陽極A相接)組成一只雙向可控硅模塊。常用于大功率三相或單相交流調(diào)壓電路中。例如軟啟動(dòng)器中改變電壓控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的電路中。無論是什么結(jié)構(gòu),它們的控制端都是由陰極K與門極G有二根線引出來控制的。下面簡(jiǎn)述一下GT0門極可關(guān)斷可控硅的組成。見下面圖門極可關(guān)斷晶閘管簡(jiǎn)稱可關(guān)斷晶閘管,用GTO表示。它是一種耐高電壓大電流全控器件。它屬全控型三端器件。GT0可控硅的基本結(jié)構(gòu)與普通可控硅ScR類似,它的三個(gè)極也是陽極A、陰極k、門極G。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及符號(hào)如上圖所示。其陽極伏安特性如下圖所示。當(dāng)陽極加有正電壓、陰極加有負(fù)電壓時(shí)。
■首先,我們可以把從陰極向上數(shù)的第1、二、三層看面是一只NPN型號(hào)晶體管,而二、三四層組成另一只PNP型晶體管。其中第二、第三層為兩管交迭共用。這樣就可畫出圖表-27(C)的等效電路圖來分析。當(dāng)在陽極和陰極之間加上一個(gè)正向電壓Ea,又在控制極G和陰極C之間(相當(dāng)BG1的基一射間)輸入一個(gè)正的觸發(fā)信號(hào),BG1將產(chǎn)生基極電流Ib1,經(jīng)放大,BG1將有一個(gè)放大了β1倍的集電極電流IC1。因?yàn)锽G1集電極與BG2基極相連,IC1又是BG2的基極電流Ib2。BG2又把比Ib2(Ib1)放大了β2的集電極電流IC2送回BG1的基極放大。如此循環(huán)放大,直到BG1、BG2完全導(dǎo)通。實(shí)際這一過程是“一觸即發(fā)”的過程,對(duì)可控硅來說,觸發(fā)信號(hào)加入控制極,可控硅立即導(dǎo)通。導(dǎo)通的時(shí)間主要決定于可控硅的性能。 額定通態(tài)電流(IT)即比較大穩(wěn)定工作電流,俗稱電流。常用可控硅的IT一般為一安到幾十安。
可控硅模塊從內(nèi)部封裝芯片上可以分為可控模塊和整流模塊兩大類;從具體的用途上區(qū)分,可以分為:普通晶閘管模塊(MTC\MTX\MTK\MTA)、普通整流管模塊(MDC)、普通晶閘管、整流管混合模塊(MFC)、快速晶閘管、整流管及混合模塊(MKC\MZC)、非絕緣型晶閘管、整流管及混合模塊(也就是通常所說的電焊機(jī)模塊MTG\MDG)、三相整流橋輸出可控硅模塊(MDS)、單相(三相)整流橋模塊(MDQ)、單相半控橋(三相全控橋)模塊(MTS)以及肖特基模塊等。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。山東西門康SEMIKRON可控硅工廠直銷
大功率高頻可控硅通常用作工業(yè)中,高頻熔煉爐等。山東西門康SEMIKRON可控硅工廠直銷
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。 山東西門康SEMIKRON可控硅工廠直銷