可控硅整流器的原理、結(jié)構(gòu)及用途的分析
發(fā)布時間: 2022-11-01 10:20:45 人氣:321 次
硅酮控制整流器是一種以可控硅控制器(電力電子電力裝置)和智能數(shù)字控制電路為核心的電源控制裝置。可控硅通常被稱之為功率半導(dǎo)體模塊(semiconductor module)。最早是在1970年由西門康公司率先將模塊原理引入電力電子技術(shù)領(lǐng)域,是采用模塊封裝形式,具有三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。防反二極管繼電器100%負(fù)載電流老化試驗(yàn),通過歐共體CE認(rèn)證,國際ISO9000認(rèn)證,國內(nèi)3C認(rèn)證。整流橋將整流管封在一個殼內(nèi)了。分全橋和半橋。全橋是將連接好的橋式整流電路的四個二極管封在一起。半橋是將四個二極管橋式整流的一半封在一起,用兩個半橋可組成一個橋式整流電路,一個半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路, 選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓。它具有效率高、無機(jī)械噪聲和磨損、響應(yīng)速度快、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
晶閘管(晶閘管)是晶閘管的縮寫,也稱為晶閘管整流器(可控硅整流器-可控硅),以前稱為晶閘管。 由于其所能承受的電壓和電流容量在當(dāng)前的電力電子器件中仍然較高,并且工作可靠,因此在大容量的應(yīng)用中仍然具有相對重要的地位。
自20世紀(jì)50年代問世以來,它已發(fā)展成為一個大家族,其主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光學(xué)晶閘管、反向?qū)ňчl管、關(guān)斷晶閘管、快速晶閘管等。現(xiàn)在我們使用單向可控硅整流器,通常稱為普通可控硅整流器,它由四層半導(dǎo)體材料組成,有三個 pn 結(jié),有三個外部電極(圖2(a)) : 第一個 p 型半導(dǎo)體引到一個陽極 a,第三個 p 型半導(dǎo)體引到一個控制電極 g,第四個 n 型半導(dǎo)體引到一個陰極 k,從可控硅的電路符號(圖2(b)可以看到,這是一個單向器件,像二極管導(dǎo)電。關(guān)鍵點(diǎn)是增加了一個控制極 g 這使得它的工作方式完全不同于二極管。
可控硅整流器的工作基本原理
可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)元件,共有以下三個PN結(jié),分析工作原理時,可以把它看作由一個PNP管和一個NPN管所組成
當(dāng)陽極A加上正向電壓時,BG1管和BG2管都被放大。在這一點(diǎn)上,如果從屬控制
當(dāng)正觸發(fā)信號輸入到柵極G時,基極電流ib2流過柵極BG2,柵極BG2放大了基極電流ib2,集電極電流ic2=β 2ib2。 由于BG2的集電極直接連接到BG1的基極,所以ib1=ic2。 此時,電流ic2再次被BG1放大,從而集電極電流ic1=。 β 1ib1=。 該電流流回BG2的基極,并表現(xiàn)為正反饋,增加IB2。由于該正向饋送循環(huán),兩個管中的電流急劇增加,晶閘管導(dǎo)通飽和。
由于 bg1和 bg2的正反饋效應(yīng),一旦晶閘管接通,即使控制極 g 的電流消失,晶閘管也能保持通態(tài),使可控硅整流器不可拆卸。
可控硅整流器的結(jié)構(gòu)
◆從外觀上看,可控硅也主要有兩種封裝結(jié)構(gòu):插銷式和扁平式。
◆引出一個陽極A、陰極K和門極(控制端)G三個系統(tǒng)聯(lián)接端。 ◆內(nèi)部是PNPN四層半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。