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)。
單向可控硅(SCR) :
單向可控硅有三個PN結(jié),由zui外層的P極和N極引出兩個電極,分別稱為陽極和陰極,由中間的P極引出一個控制極。
單向可控硅有其*的特性:當(dāng)陽極接反向電壓,或者陽極接正向電壓但控制極不加電壓時,它都不導(dǎo)通,而陽極和控制極同時接正向電壓時,它就會變成導(dǎo)通狀態(tài)。一旦導(dǎo)通,控制電壓便失去了對它的控制作用,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,只有把陽極電壓降低到某一臨界值或者反向。
可控硅在電路中能夠?qū)崿F(xiàn)交流電的無觸點控制,以小電流控制大電流,并且不象繼電器那樣控制時有火花產(chǎn)生,而且動作快、壽命長、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。
雙向可控硅(TRIAC):
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,面對有字符的一面時)。加在控制極G上的觸發(fā)脈沖的大小或時間改變時,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,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載。而單向可控硅經(jīng)觸發(fā)后只能從陽極向陰極單方向?qū)?,所以可控硅有單雙向之分。
雙向可控硅按象限來分,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。
可控硅的應(yīng)用領(lǐng)域:
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、體積小、功能強等優(yōu)點,自上個世紀(jì)六十長代以來,獲得了迅猛發(fā)展,并已形成了一門獨立的學(xué)科。“晶閘管交流技術(shù)”。
可控硅發(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,實現(xiàn)交流→可變直流之轉(zhuǎn)變;無觸點功率靜態(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)頻率很高的場合?!∫虼丝煽毓柙粡V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、無觸點開關(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、照相機、音響組合、聲控電路、定時控制器、感應(yīng)燈、圣誕燈控制器、自動門電路、以及玩具裝置、電動工具產(chǎn)品、無線電遙控電路、攝像機等工業(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,可控硅元件多用來作可控整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無觸點開關(guān)等。
可控硅成功應(yīng)用的十條規(guī)則:
1. 為了導(dǎo)通單向可控硅(或雙向可控硅),必須有門極電流?IGT ,直至負載電流達到?IL 。這條件必須滿足,并按可能遇到的zui低溫度考慮。
2. 要斷開(切換)單向可控硅(或雙向可控硅),負載電流必須<IH, 并維持足夠長的時間,使能回復(fù)至截止?fàn)顟B(tài)。在可能的zui高運行溫度下必須滿足上述條件。
3. 設(shè)計雙向可控硅觸發(fā)電路時,只要有可能,就要避開3+象限(MT2-,G+)。
4. 為減少雜波吸收,門極連線長度降至zui低。返回線直接連至MT1(或陰極)。若用硬線,用螺旋雙線或屏蔽線。門極和MT1 間加電阻1kΩ或更小。高頻旁路電容和門極間串接電阻。另一解決辦法,選用H 系列低靈敏度雙向可控硅。
5. 若dVD/dt 或dVCOM/dt可能引起問題,在MT1 和MT2 間加入RC 緩沖電路。若高dICOM/dt 可能引起問題,加入一幾mH 的電感和負載串聯(lián)。另一種解決辦法,采用Hi-Com 雙向可控硅。
6. 假如雙向可控硅的VDRM 在嚴(yán)重的、異常的電源瞬間過程中有可能被超出,采用下列措施之一:負載上串聯(lián)電感量為幾μH 的不飽和電感,以限制dIT/dt; 用MOV 跨接于電源,并在電源側(cè)增加濾波電路。
7. 選用好的門極觸發(fā)電路,避開3+象限工況,可以zui大限度提高雙向可控硅的dIT/dt 承受能力。
8. 若雙向可控硅的dIT/dt 有可能被超出,負載上串聯(lián)一個幾μH 的無鐵芯電感或負溫度系數(shù)的熱敏電阻。另一種解決辦法:對電阻性負載采用零電壓導(dǎo)通。
9.器件固定到散熱器時,避免讓雙向可控硅受到應(yīng)力。固定,然后焊接引線。不要把鉚釘芯軸放在器件接口片一側(cè)。
10.為了長期可靠工作,應(yīng)保證Rth j-a 足夠低,維持Tj 不高于Tjmax ,其值相應(yīng)于可能的zui高環(huán)境溫度。
SAMPE中國第二十屆國際先進復(fù)合材料展覽會
展會城市:北京市展會時間:2025-06-18