單向晶閘管的伏安特性曲線直觀地反映了其工作狀態(tài)。當門極開路時,如果陽極加正向電壓,在一定范圍內,晶閘管處于正向阻斷狀態(tài),只有很小的漏電流。當正向電壓超過正向轉折電壓時,晶閘管會突然導通,進入低阻狀態(tài)。而當門極施加正向觸發(fā)脈沖時,晶閘管在較低的正向電壓下就能導通,觸發(fā)電流越大,導通時間越短。在反向電壓作用下,晶閘管處于反向阻斷狀態(tài),只有極小的反向漏電流,當反向電壓超過反向擊穿電壓時,器件會因擊穿而損壞。深入理解伏安特性對于合理選擇晶閘管的參數以及設計觸發(fā)電路至關重要。例如,在設計過壓保護電路時,需要確保晶閘管的正向轉折電壓高于正常工作電壓,以避免誤觸發(fā)。 晶閘管在電力系統中可用于無功補償(如TSC)。山西寶德芯晶閘管
晶閘管是一種重要的電力控制器件,它在電子和電力領域中發(fā)揮著關鍵的作用。其主要功能是控制電流流動,實現電力的開關和調節(jié)。
(1)電力開關控制
晶閘管可以作為電力開關,控制電路的通斷。當晶閘管的控制電壓達到一定水平時,它會從關斷狀態(tài)切換到導通狀態(tài),允許電流通過。這種開關特性使得晶閘管在電力系統的分配和控制中得到廣泛應用,如控制電機、電爐、電燈等。
(2)電流調節(jié)和變流通過控制晶閘管的觸發(fā)角,可以調整電路中的電流大小,實現電流的精確調節(jié)。這在需要精確控制電流的應用中非常有用,如電阻加熱、交流電動機調速等。
山西寶德芯晶閘管溫度補償技術確保晶閘管模塊在寬溫范圍內穩(wěn)定工作。
由于在雙向可控硅的主電極上,無論加以正向電壓或是反向電壓,也不管觸發(fā)信號是正向還是反向,它都能被觸發(fā)導通,因此它有以下四種觸發(fā)方式:(1)當主電極T2對Tl所加的電壓為正向電壓,控制極G對***電極Tl所加的也是正向觸發(fā)信號。雙向可控硅觸發(fā)導通后,電流I2l的方向從T2流向T1。由特性曲線可知,這時雙向可控硅觸發(fā)導通規(guī)律是按***象限的特性進行的,又因為觸發(fā)信號是正向的,所以把這種觸發(fā)叫做“***象限的正向觸發(fā)”或稱為I+觸發(fā)方式。(2)如果主電極T2仍加正向電壓,而把觸發(fā)信號改為反向信號,這時雙向可控硅觸發(fā)導通后,通態(tài)電流的方向仍然是從T2到T1。我們把這種觸發(fā)叫做“***象限的負觸發(fā)”或稱為I-觸發(fā)方式。(3)兩個主電極加上反向電壓U12,輸入正向觸發(fā)信號,雙向可控硅導通后,通態(tài)電流從T1流向T2。雙向可控硅按第三象限特性曲線工作,因此把這種觸發(fā)叫做Ⅲ+觸發(fā)方式。 (4)兩個主電極仍然加反向電壓U12,輸入的是反向觸發(fā)信號,雙向可控硅導通后,通態(tài)電流仍從T1流向T2。這種觸發(fā)就叫做Ⅲ-觸發(fā)方式。 雙向可控硅雖然有以上四種觸發(fā)方式,但由于負信號觸發(fā)所需要的觸發(fā)電壓和電流都比較小。工作比較可靠,因此在實際使用時,負觸發(fā)方式應用較多。
單向晶閘管的基本原理剖析單向晶閘管,也就是普通晶閘管(SCR),屬于四層三端的半導體器件,其結構是 P-N-P-N。它有陽極(A)、陰極(K)和門極(G)這三個端子。當陽極相對于陰極加上正向電壓,同時門極施加一個短暫的正向觸發(fā)脈沖時,晶閘管就會從阻斷狀態(tài)轉變?yōu)閷顟B(tài)。一旦導通,門極便失去控制作用,要使晶閘管關斷,只有讓陽極電流減小到維持電流以下,或者給陽極施加反向電壓。這種 “觸發(fā)導通、過零關斷” 的特性,讓單向晶閘管在可控整流、交流調壓等電路中得到了廣泛應用。例如,在晶閘管整流器里,通過調整觸發(fā)角,能夠實現對直流輸出電壓的連續(xù)調節(jié),這在工業(yè)電機調速和電力系統中有著重要的應用價值。
高壓試驗設備中,晶閘管模塊產生可控高壓脈沖。
可控硅(Silicon Controlled Rectifier,簡稱SCR),是可控硅整流元件的簡稱,是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件,亦稱為晶閘管。具有體積小、結構相對簡單、功能強等特點,是比較常用的半導體器件之一。
“一觸即發(fā)”。但是,如果陽極或控制極外加的是反向電壓,晶閘管就不能導通。控制極的作用是通過外加正向觸發(fā)脈沖使晶閘管導通,卻不能使它關斷。那么,用什么方法才能使導通的晶閘管關斷呢?使導通的晶閘管關斷,可以斷開陽極電源或使陽極電流小于維持導通的最小值(稱為維持電流)。如果晶閘管陽極和陰極之間外加的是交流電壓或脈動直流電壓,那么,在電壓過零時,晶閘管會自行關斷。 晶閘管的動態(tài)特性影響其開關損耗。山西寶德芯晶閘管
逆導晶閘管(RCT)內部集成二極管,適用于逆變電路。山西寶德芯晶閘管
雙向晶閘管的故障診斷與維修技術
雙向晶閘管在使用過程中可能出現各種故障,常見故障及診斷方法如下:1)無法導通:可能原因包括門極觸發(fā)電路故障、門極開路、雙向晶閘管損壞。檢測時,先用萬用表測量門極與主端子間的電阻,正常情況下應為低阻值;若阻值無窮大,說明門極開路。再用示波器觀察觸發(fā)脈沖波形,若無脈沖或脈沖幅度不足,需檢查觸發(fā)電路。2)無法關斷:可能是負載電流小于維持電流、主端子間存在短路或雙向晶閘管擊穿。可通過測量主端子間電阻判斷是否短路,若電阻接近零,說明器件已擊穿。3)過熱:可能原因是散熱不良、負載過大或通態(tài)壓降異常升高。檢查散熱片是否積塵、風扇是否正常運轉,測量通態(tài)壓降是否超過額定值。維修時,若確認雙向晶閘管損壞,需更換同型號器件,并檢查周邊電路元件是否受損。更換后,需測試電路性能,確保無異常。 山西寶德芯晶閘管