晶閘管通態(tài)電流上升率:元件通態(tài)電流上升率的臨界重復(fù)值。其對(duì)應(yīng)不重復(fù)測(cè)試值為重復(fù)值的2倍以上,在使用過(guò)程中,必須保證元件導(dǎo)通期任何時(shí)候的電流上升率都不能超過(guò)其重復(fù)值;
晶閘管元件的選擇:
正確地選擇晶閘管、整流管等電力電子器件對(duì)保證整機(jī)設(shè)備的可靠性及降低設(shè)備成本具有重要意義。元件的選擇要綜合考慮其使用環(huán)境、冷卻方式、線路型式、負(fù)載性質(zhì)等因素,在保證所選元件各參數(shù)具有裕量的條件下兼顧經(jīng)濟(jì)性。由于電力電子器件的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,具體應(yīng)用形式多種多樣。
晶閘管的發(fā)展歷史及制約因素
半導(dǎo)體的出現(xiàn)成為20世紀(jì)現(xiàn)代物理學(xué)其中一項(xiàng)重大的突破,標(biāo)志著電子技術(shù)的誕生。而由于不同領(lǐng)域的實(shí)際需要,促使半導(dǎo)體器件自此分別向兩個(gè)分支快速發(fā)展,其中一個(gè)分支即是以集成電路為代表的微電子器件,特點(diǎn)為小功率、集成化,作為信息的檢出、傳送和處理的工具;而另一類就是電力電子器件,特點(diǎn)為大功率、快速化。1955年,美國(guó)通用電氣公司研發(fā)了世界上個(gè)以硅單晶為半導(dǎo)體整流材料的硅整流器(SR),1957年又開發(fā)了全球用于功率轉(zhuǎn)換和控制的可控硅整流器(SCR)。由于它們具有體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),尤其是SCR能以微小的電流控制較大的功率,令半導(dǎo)體電力電子器件成功從弱電控制領(lǐng)域進(jìn)入了強(qiáng)電控制領(lǐng)域、大功率控制領(lǐng)域。在整流器的應(yīng)用上,晶閘管迅速取代了整流器(引燃管),實(shí)現(xiàn)整流器的固體化、靜止化和無(wú)觸點(diǎn)化,并獲得巨大的節(jié)能效果。從1960年始,由普通晶閘管相繼出了快速晶閘管、光控晶閘管、不對(duì)稱晶閘管及雙向晶閘管等各種特性的晶閘管,形成一個(gè)龐大的晶閘管家族。
但晶閘管本身存在兩個(gè)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(guò)門極(控制極)只能控制其開通而不能控制其關(guān)斷,導(dǎo)通后控制極即不再起作用,要關(guān)斷必須切斷電源,即令流過(guò)晶閘管的正向電流小于維持電流。由于晶閘管的關(guān)斷不可控的特性,必須另外配以由電感、電容及開關(guān)器件等組成的強(qiáng)迫換流電路,從而使裝置體積,成本增加,而且系統(tǒng)更為復(fù)雜、可靠性降低。二是因?yàn)榇祟惼骷⒆阌诜至⒃Y(jié)構(gòu),開通損耗大,工作頻率難以提高,限制了其應(yīng)用范圍。1970年代末,隨著可關(guān)斷晶閘管(GTO)日趨成熟,成功克服了普通晶閘管的缺陷,標(biāo)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
可控硅與晶閘管有什么區(qū)別?
晶閘管(THYRISTOR)又名可控硅,屬于功率器件領(lǐng)域,是一種功率半導(dǎo)體開關(guān)元件,可控硅是其簡(jiǎn)稱,按其工作特性,可控硅可分為單向可控硅(SCR)、雙向可控硅(TRIAC)。可控硅也稱作晶閘管,它是由PNPN四層半導(dǎo)體構(gòu)成的元件,有三個(gè)電極、陽(yáng)極A、陰極K和控制極G??煽毓柙陔娐分心軌?qū)崿F(xiàn)交流電的無(wú)觸點(diǎn)控制,以小電流控制大電流,并且不象繼電器那樣控制時(shí)有火花產(chǎn)生,而且動(dòng)作快、壽命長(zhǎng)、可靠性好。在調(diào)速、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)溫以及其他各種控制電路中都有它的身影??煽毓璺譃閱蜗虻暮碗p向的,符號(hào)也不同。
單向可控硅有三個(gè)PN結(jié),由外層的P極和N極引出兩個(gè)電極,分別稱為陽(yáng)極和陰極,由中間的P極引出一個(gè)控制極。單向可控硅有其特的特性:當(dāng)陽(yáng)極接反向電壓,或者陽(yáng)極接正向電壓但控制極不加電壓時(shí),它都不導(dǎo)通,而陽(yáng)極和控制極同時(shí)接正向電壓時(shí),它就會(huì)變成導(dǎo)通狀態(tài)。一旦導(dǎo)通,控制電壓便失去了對(duì)它的控制作用,不論有沒有控制電壓,也不論控制電壓的極性如何,將一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。要想關(guān)斷,只有把陽(yáng)極電壓降低到某一臨界值或者反向。
雙向可控硅的引腳多數(shù)是按T1、T2、G的順序從左至右排列(電極引腳向下,面對(duì)有字符的一面時(shí))。加在控制極G上的觸發(fā)脈沖的大小或時(shí)間改變時(shí),就能改變其導(dǎo)通電流的大小。與單向可控硅的區(qū)別是,雙向可控硅G極上觸發(fā)脈沖的極性改變時(shí),其導(dǎo)通方向就隨著極性的變化而改變,從而能夠控制交流電負(fù)載。而單向可控硅經(jīng)觸發(fā)后只能從陽(yáng)極向陰極單方向?qū)?,所以可控硅有單雙向之分。電子制作中常用可控硅,單向的有MCR-100等,雙向的有TLC336等雙向可控硅按象限來(lái)分,又分為四象三端雙向可控硅、三象限雙向可控硅;按封裝分:分為一般半塑封裝,外絕緣式全塑封裝;按觸發(fā)電流來(lái)分:分為微觸型、高靈敏度型、標(biāo)準(zhǔn)觸發(fā)型;按電壓分:常規(guī)電壓品種、高壓品種。可控硅產(chǎn)品由于它在電路應(yīng)用中的效率高、控制特性好、壽命長(zhǎng)、體積小、功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),自上個(gè)世紀(jì)六十長(zhǎng)代以來(lái),獲得了迅猛發(fā)展,并已形成了一門立的學(xué)科?!熬чl管交流技術(shù)”??煽毓璋l(fā)展到今天,在工藝上已經(jīng)非常成熟,品質(zhì)更好,成品率大幅提高,并向高壓大電流發(fā)展。
可控硅在應(yīng)用電路中的作用體現(xiàn)在:可控整流:如同二極管整流一樣,將交流整流為直流,并且在交流電壓不變的情況下,有效地控制直流輸出電壓的大小即可控整流,實(shí)現(xiàn)交流→可變直流之轉(zhuǎn)變;無(wú)觸點(diǎn)功率靜態(tài)開關(guān)(固態(tài)開關(guān)):
作為功率開關(guān)元件,可控硅可以代替接觸器、繼電器用于開關(guān)頻率很高的場(chǎng)合。因此可控硅元件被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和電子產(chǎn)品的電路中,多作可控整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)等用途。家用電器中的調(diào)光燈、調(diào)速風(fēng)扇、冷暖空調(diào)器、熱水器、電視、冰箱、洗衣機(jī)、照相機(jī)、音響組合、聲控電路、定時(shí)控制器、感應(yīng)燈、圣誕燈控制器、自動(dòng)門電路、以及玩具裝置、電動(dòng)工具產(chǎn)品、無(wú)線電遙控電路、攝像機(jī)等工業(yè)控制領(lǐng)域等都大量使用了可控硅器件。在這些應(yīng)用電路中,可控硅元件多用來(lái)作可控整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)等。
晶閘管的種類?
1, 可關(guān)斷型晶閘管 KG
普通型晶閘管,在控制極G加上正向觸發(fā)信號(hào)普通型晶閘管導(dǎo)通后,控制極G就失去作用,要使普通型晶閘管關(guān)斷,必須陽(yáng)極A與陰極K的正向電壓為零或加上負(fù)電壓。而可關(guān)斷型晶閘管只要在控制極G加上足夠大且較寬的負(fù)向觸發(fā)電流,就可以使晶閘管有效關(guān)斷。
用途:一般使用在斬波調(diào)速、變頻調(diào)速、逆變電源及直流控制電路中,如直流負(fù)載(繼電器線圈、電磁閥、電磁離合器、直流電機(jī))的電源通斷、汽車點(diǎn)火器等。
2, 雙向晶閘管 KS
普通型晶閘管,如果在陽(yáng)極A與陰極K的加上負(fù)向電壓,即使在控制極G加上正向觸發(fā)信號(hào),普通型晶閘管也不會(huì)導(dǎo)通。而雙向晶閘管卻能夠?qū)āR闺p向晶閘管關(guān)斷,必須陽(yáng)極A與陰極K的之間的電壓為零。
用途:一般使用在交/直流控制電路中,如調(diào)壓器;逆變器;交/直流負(fù)載開關(guān)等。
3, 逆導(dǎo)晶閘管KN(亦稱反向?qū)ňчl管)
在某些應(yīng)用場(chǎng)合(如逆變器、斬波器等)要求晶閘管陽(yáng)極A與陰極K端并接反向二極管,而逆導(dǎo)晶閘管正是基于這個(gè)要求,在一個(gè)硅片材料上,將晶閘管與反向二極管集成在了一起。因而逆導(dǎo)晶閘管具有正向?qū)煽?、反向自然?dǎo)通且可通過(guò)大電流的不可控;具有耐高壓、耐高溫;關(guān)斷時(shí)間短、通態(tài)電壓低等優(yōu)良性能等特點(diǎn)。
用途:一般用于開關(guān)電源;UPS不間斷電源;高壓、大功率負(fù)載上。如軌道交通的電源。
4, 快速晶閘管KK
由于在某些應(yīng)用領(lǐng)域,要求晶閘管能夠快速響應(yīng)及通斷功能,而快速晶閘管是在普通晶閘管制作基礎(chǔ)上,改變了制作工藝,使得晶閘管在開通與關(guān)斷時(shí)間上大幅縮短,開通時(shí)間為8μs左右;關(guān)斷時(shí)間為50μs左右。主電路換向時(shí)間小于60ms,同時(shí)工作頻率也提升至幾千HZ。
用途:常用于UPS不間斷電源;三相變頻電源;中頻電源;超聲波電源;逆變器、斬波器;快速開關(guān),脈寬調(diào)制器,多諧振蕩器等
5,光控晶閘管
光控晶閘管是既可利用光源激發(fā)導(dǎo)通;也可象普通晶閘管由控制極G觸發(fā)信號(hào)來(lái)導(dǎo)通的晶閘管,在結(jié)構(gòu)上有兩端(無(wú)控制極G)和三端之分。光控制是,其主電路與控制電路在電氣上完全絕緣。
晶閘管的主要參數(shù)
(1)斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM
門極開路,重復(fù)率為每秒50次,每次持續(xù)時(shí)間不大于10ms的斷態(tài)脈沖電壓,UDRM=90%UDSM,UDSM為斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓。UDSM應(yīng)比UBO小,所留的裕量由生產(chǎn)廠家決定。
(2)反向重復(fù)峰值電壓URRM
其定義同UDRM相似,URRM=90%URSM,URSM為反向不重復(fù)峰值電壓。
(3)額定電壓
選UDRM和URRM中較小的值作為額定電壓,選用時(shí)額定電壓應(yīng)為正常工作峰值電壓的2~3倍,應(yīng)能承受經(jīng)常出現(xiàn)的過(guò)電壓。
上海秦邦電子科技有限公司成立于2000年,自創(chuàng)辦以來(lái),以市場(chǎng)為導(dǎo)向,積累了豐富的營(yíng)銷經(jīng)驗(yàn)。并長(zhǎng)年備有現(xiàn)貨庫(kù)存,業(yè)務(wù)遍布全國(guó)各地!產(chǎn)品應(yīng)用范圍遍及信息通訊、儀器儀表、航天軍工、船舶消防、科研實(shí)驗(yàn)等各大領(lǐng)域!我們秉承:誠(chéng)信為本!互惠互利! 質(zhì)量第一!信譽(yù)第一!的企業(yè)理念,將一如既往的為您服務(wù),您的滿意是我們永遠(yuǎn)的追求!相信以我們的誠(chéng)信優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)完善一流的服務(wù)會(huì)讓您滿意和信賴的! 是一家專業(yè)性的功率模塊半導(dǎo)體供應(yīng)商,銷售世界名牌電子元器件,長(zhǎng)期備有現(xiàn)貨庫(kù)存,公司的主要經(jīng)營(yíng)對(duì)象有變頻器及配套設(shè)備,電力電子器件,功率模塊及電源模塊。多年的誠(chéng)信銷售使得產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、風(fēng)電、電鍍、電解、交通、電焊機(jī)、電力、醫(yī)療器械等行業(yè)的裝置中。現(xiàn)企業(yè)在大陸已發(fā)展成為集產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、商貿(mào)、進(jìn)出口、投資及網(wǎng)絡(luò)銷售于一體的綜合型企業(yè)。公司優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量,遍布國(guó)內(nèi)的銷售網(wǎng)絡(luò),完美周到的售后服務(wù)博得國(guó)內(nèi)外用戶的一致好評(píng)。優(yōu)勢(shì)代理產(chǎn)品為大功率平板式晶閘管、可控硅、二極管、IGBT、整流橋、驅(qū)動(dòng)板、快恢復(fù)二極管品牌如EUPEC、西門康、西碼、三菱、ABB、三社、IR、明緯開關(guān)電源等國(guó)外功率模塊。在國(guó)內(nèi)嚴(yán)格按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn):ZP型普通整流管、ZK型快速整流管、KP型普通晶閘管、 KS型雙向晶閘管、KK型快速晶閘管、KG型高頻晶閘管、橋式整流器、電力模塊、肖特基模塊、 SF超快恢復(fù)二極管、電焊機(jī)專用模塊、固態(tài)繼電器、固態(tài)調(diào)壓器、型材散熱器等電力半導(dǎo)體器件。期待與貴公司的合作!
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