晶闸管导通的条件:
1、晶闸管阳与阴间接正向电压;
2、控制与阴之间也接正向电压(实际工作中,控制加正触发脉冲信号);
晶闸管导通后,控制便失去作用。依靠正反馈,晶闸管仍可维持导通状态。
关断晶闸管的方法:将阳电压降低到足够小或加瞬间方向阳电压、将阳瞬间开路。
晶闸管的过电流保护:
1、过电流:当流过晶闸管的电流有效值**过它的额定通态平 均电流的有效值时,称为过电流;
2、原因:负载过重,输出回路短路等;
3、过电流保护:当发生过电流时,能迅速将电流切断,以防 晶闸管损坏;
4、措施:灵敏过电流继电器保护、快速熔断器保护等;
5、快速熔断器 。
晶闸管的种类?
1, 可关断型晶闸管 KG
普通型晶闸管,在控制较G加上正向触发信号普通型晶闸管导通后,控制较G就失去作用,要使普通型晶闸管关断,必须阳极A与阴极K的正向电压为零或加上负电压。而可关断型晶闸管只要在控制较G加上足够大且较宽的负向触发电流,就可以使晶闸管有效关断。
用途:一般使用在斩波调速、变频调速、逆变电源及直流控制电路中,如直流负载(继电器线圈、电磁阀、电磁离合器、直流电机)的电源通断、汽车点火器等。
2, 双向晶闸管 KS
普通型晶闸管,如果在阳极A与阴极K的加上负向电压,即使在控制较G加上正向触发信号,普通型晶闸管也不会导通。而双向晶闸管却能够导通。要使双向晶闸管关断,必须阳极A与阴极K的之间的电压为零。
用途:一般使用在交/直流控制电路中,如调压器;逆变器;交/直流负载开关等。
3, 逆导晶闸管KN(亦称反向导通晶闸管)
在某些应用场合(如逆变器、斩波器等)要求晶闸管阳极A与阴极K端并接反向二极管,而逆导晶闸管正是基于这个要求,在一个硅片材料上,将晶闸管与反向二极管集成在了一起。因而逆导晶闸管具有正向导通可控、反向自然导通且可通过大电流的不可控;具有耐高压、耐高温;关断时间短、通态电压低等优良性能等特点。
用途:一般用于开关电源;UPS不间断电源;高压、大功率负载上。如轨道交通的电源。
4, 快速晶闸管KK
由于在某些应用领域,要求晶闸管能够快速响应及通断功能,而快速晶闸管是在普通晶闸管制作基础上,改变了制作工艺,使得晶闸管在开通与关断时间上大幅缩短,开通时间为8μs左右;关断时间为50μs左右。主电路换向时间小于60ms,同时工作频率也提升至几千HZ。
用途:常用于UPS不间断电源;三相变频电源;中频电源;超声波电源;逆变器、斩波器;快速开关,脉宽调制器,多谐振荡器等
5,光控晶闸管
光控晶闸管是既可利用光源激发导通;也可象普通晶闸管由控制较G触发信号来导通的晶闸管,在结构上有两端(无控制较G)和三端之分。光控制是,其主电路与控制电路在电气上完全绝缘。
晶闸管的伏安特性
晶闸管阳极A与阴极K之间的电压与晶闸管阳极电流之间关系称为晶闸管伏安特性,如图2所所示。正向特性位于象限,反向特性位于*三象限。
(1) 反向特性
当门较G开路,阳极加上反向电压时(见图3),J2结正偏,但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流,当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后,同时J3结也击穿,电流迅速增加,如图2的特性曲线OR段开始弯曲,弯曲处的电压URO称为“反向转折电压”。此后,晶闸管会发生性反向击穿。
(2) 正向特性
当门较G开路,阳极A加上正向电压时(见图4),J1、J3结正偏,但J2结反偏,这与普通PN结的反向特性相似,也只能流过很小电流,这叫正向阻断状态,当电压增加,如图2的特性曲线OA段开始弯曲,弯曲处的电压UBO称为“正向转折电压”。
由于电压升高到J2结的雪崩击穿电压后,J2结发生雪崩倍增效应,在结区产生大量的电子和空穴,电子进入N1区,空穴进入P2区。进入N1区的电子与由P1区通过J1结注入N1区的空穴复合。同样,进入P2区的空穴与由N2区通过J3结注入P2区的电子复合,雪崩击穿后,进入N1区的电子与进入P2区的空穴各自不能全部复合掉。这样,在N1区就有电子积累,在P2区就有空穴积累,结果使P2区的电位升高,N1区的电位下降,J2结变成正偏,只要电流稍有增加,电压便迅速下降,出现所谓负阻特性,见图2中的虚线AB段。这时J1、J2、J3三个结均处于正偏,晶闸管便进入正向导电状态——通态,此时,它的特性与普通的PN结正向特性相似,如图2的BC段。
(3) 触发导通
在门较G上加入正向电压时(如图5所示),因J3正偏,P2区的空穴进入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。在晶闸管的内部正反馈作用(如图2)的基础上,加上IGT的作用,使晶闸管提前导通,导致图2中的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。
晶闸管(SCR)
晶体闸流管简称晶闸管,也称为可控硅整流元件(SCR),是由三个PN结构成的一种大功率半导体器件。在性能上,晶闸管不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件较为可贵的可控性,它只有导通和关断两种状态。
晶闸管的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应较快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪声;效率高,成本低等。因此,特别是在大功率UPS供电系统中,晶闸管在整流电路、静态旁路开关、无触点输出开关等电路中得到广泛的应用。
晶闸管的弱点:静态及动态的过载能力较差,容易受干扰而误导通。
晶闸管从外形类主要有:螺栓形、平板形和平底形。
晶闸管的主要参数
(1)断态重复峰值电压UDRM
门较开路,重复率为每秒50次,每次持续时间不大于10ms的断态脉冲电压,UDRM=90%U*,U*为断态不重复峰值电压。U*应比UBO小,所留的裕量由生产厂家决定。
(2)反向重复峰值电压URRM
其定义同UDRM相似,URRM=90%URSM,URSM为反向不重复峰值电压。
(3)额定电压
选UDRM和URRM中较小的值作为额定电压,选用时额定电压应为正常工作峰值电压的2~3倍,应能承受经常出现的过电压。
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