晶閘管也像半導(dǎo)體二管那樣具有單向?qū)щ娦?,但它的?dǎo)通時(shí)間是可控的,主要用于整流、逆變、調(diào)壓及開(kāi)關(guān)等方面。就是一個(gè)用在電路里面的開(kāi)關(guān),可以經(jīng)受很大的電壓和電流。上千安培和上千伏特。晶閘管的使用優(yōu)點(diǎn):體積小、重量輕、效率高、動(dòng)作迅速、維修簡(jiǎn)單、操作方便、壽命長(zhǎng)、 容量大(正向平均電流達(dá)千安、正向耐壓達(dá)數(shù)千伏)。
晶閘管的工作條件
由于晶閘管只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài),所以它具有開(kāi)關(guān)特性,這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化:
(1)晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí),無(wú)論門(mén)極承受何種電壓,晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。
(2)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí),僅在門(mén)極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。
(3)晶閘管在導(dǎo)通情況下,只要有一定的正向陽(yáng)極電壓,無(wú)論門(mén)極電壓如何,晶閘管保持導(dǎo)通,即晶閘管導(dǎo)通后,門(mén)極失去作用。
(4)晶閘管在導(dǎo)通情況下,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷。
晶閘管損壞原因判斷
當(dāng)晶閘管損壞后需要檢查分析其原因時(shí),可把管芯從冷卻套中取出,打開(kāi)芯盒再取出芯片,觀察其損壞后的痕跡,以判斷是何原因。下面介紹幾種常見(jiàn)現(xiàn)象分析。
1、電壓擊穿。晶閘管因不能承受電壓而損壞,其芯片中有一個(gè)光潔的小孔,有時(shí)需用擴(kuò)大鏡才能看見(jiàn)。其原因可能是管子本身耐壓下降或被電路斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的高電壓擊穿。
2、電流損壞。電流損壞的痕跡特征是芯片被燒成一個(gè)凹坑,且粗糙,其位置在遠(yuǎn)離控制極上。
3、電流上升率損壞。其痕跡與電流損壞相同,而其位置在控制極附近或就在控制極上。
4、 邊緣損壞。他發(fā)生在芯片外圓倒角處,有細(xì)小光潔小孔。用放大鏡可看到倒角面上有細(xì)細(xì)金屬物劃痕。這是制造廠家安裝不慎所造成的。它導(dǎo)致電壓擊穿。
晶閘管的工作過(guò)程
晶閘管是四層三端器件,它有J1、J2、J3三個(gè)PN結(jié),可以把它中間的NP分成兩部分,構(gòu)成一個(gè)PNP型三極管和一個(gè)NPN型三極管的復(fù)合管。
當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí),為使晶閘管導(dǎo)通,必須使承受反向電壓的PN結(jié)J2失去阻擋作用。每個(gè)晶體管的集電極電流同時(shí)就是另一個(gè)晶體管的基極電流。因此是兩個(gè)互相復(fù)合的晶體管電路,當(dāng)有足夠的門(mén)極電流Ig流入時(shí),就會(huì)形成強(qiáng)烈的正反饋,造成兩晶體管飽和導(dǎo)通。
設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流分別為IC1和IC2,發(fā)射極電流相應(yīng)為Ia和Ik,電流放大系數(shù)相應(yīng)為α1=IC1/Ia和α2=IC2/Ik,設(shè)流過(guò)J2結(jié)的反相漏電流為ICO,晶閘管的陽(yáng)極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和:
Ia=IC1+IC2+ICO
=α1Ia+α2Ik+ICO (1)
若門(mén)極電流為Ig,則晶閘管陰極電流為:Ik=Ia+Ig。
硅PNP管和硅NPN管相應(yīng)的電流放大系數(shù)α1和α2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化。當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓,而門(mén)極未接受電壓的情況下,式(1)中Ig=0,(α1+α2)很小,故晶閘管的陽(yáng)極電流Ia≈ICO,晶閘管處于正向阻斷狀態(tài);當(dāng)晶閘管在正向門(mén)極電壓下,從門(mén)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),從而提高放大系數(shù)α2,產(chǎn)生足夠大的集電極電流IC2流過(guò)PNP管的發(fā)射結(jié),并提高了PNP管的電流放大系數(shù)α1,產(chǎn)生更大的集電極電流IC1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié),這樣強(qiáng)烈的正反饋過(guò)程迅速進(jìn)行。
當(dāng)α1和α2隨發(fā)射極電流增加而使得(α1+α2)≈1時(shí),式(1)中的分母1-(α1+α2)≈0,因此提高了晶閘管的陽(yáng)極電流Ia。這時(shí),流過(guò)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)。晶閘管導(dǎo)通后,式(1)中1-(α1+α2)≈0,即使此時(shí)門(mén)極電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來(lái)的陽(yáng)極電流Ia而繼續(xù)導(dǎo)通,門(mén)極已失去作用。在晶閘管導(dǎo)通后,如果不斷地減小電源電壓或回路電阻,使陽(yáng)極電流Ia減小到維持電流IH以下時(shí),由于α1和α2迅速下降,晶閘管恢復(fù)到阻斷狀態(tài)。
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(kāi)關(guān)元件,可控硅是其簡(jiǎn)稱(chēng),按其工作特性,可控硅可分為單向可控硅(SCR)、雙向可控硅(TRIAC)??煽毓枰卜Q(chēng)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。可控硅在電路中能夠?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(chēng)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(méi)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??煽毓璁a(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(mén)立的學(xué)科。“晶閘管交流技術(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(kāi)關(guān)(固態(tài)開(kāi)關(guān)):
作為功率開(kāi)關(guān)元件,可控硅可以代替接觸器、繼電器用于開(kāi)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(kāi)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(mén)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(kāi)關(guān)等。
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(xiāo)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(mǎn)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(mǎn)意和信賴(lài)的! 是一家專(zhuān)業(yè)性的功率模塊半導(dǎo)體供應(yīng)商,銷(xiāo)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(xiāo)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(xiāo)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(xiāo)售網(wǎng)絡(luò),完美周到的售后服務(wù)博得國(guó)內(nèi)外用戶(hù)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(mén)康、西碼、三菱、ABB、三社、IR、明緯開(kāi)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(zhuān)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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