认识半导体晶闸管晶闸管又被称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅。1957年美国通用电气公司开发出世界上第1款晶闸管产品,并于1958年将其商业化。晶闸管是PNPN四层半导体结构,形成三个PN结,分别称:阳极,阴极和控制极。图1晶闸管的结构晶闸管在工作过程中,它的阳极(A)和阴极(K)与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路。晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。工作过程加正向电压且门极有触发电流的情况下晶闸管才导通,这是晶闸管的闸流特性,即可控特性。若晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于反向阻断状态。晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。晶闸管的种类1.双向晶闸管双向晶闸管有极外G,其他两个极称为主电极Tl和T2。结构是一种N—P—N—P—N型五层结构的半导体器件。双向晶闸管不象普通晶闸管那样,必须在阳极和阴极之间加上正向电压,管子才能导通。它无所谓阳极和阴极,不管触发信号的极性如何,双向晶闸管都能被触发导通。这个特点是普通晶闸管所没有的。2.快速晶闸管人们在普通晶闸管的制造工艺和结构上采取了一些改进措施。晶闸管T在工作过程中,它的阳极A和阴极K与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路。山东哪里有DAWIN韩国大卫模块工厂直销
其**新研制出的IGCT拥有更好的性能,其直径为英寸,单阀片耐压值也是。**大通流能力已经可以达到180kA/30us,**高可承受电流上升率di/dt为20kA/us。门极可承受触发电流**大值为2000A,触发电流上升率di/dt**大为1000A/us。但是此种开关所能承受的反向电压较低,因此还只能在特定的脉冲电源中使用。[1]但晶闸管本身存在两个制约其继续发展的重要因素。一是控制功能上的欠缺,普通的晶闸管属于半控型器件,通过门极(控制极)只能控制其开通而不能控制其关断,导通后控制极即不再起作用,要关断必须切断电源,即令流过晶闸管的正向电流小于维持电流。由于晶闸管的关断不可控的特性,必须另外配以由电感、电容及辅助开关器件等组成的强迫换流电路,从而使装置体积增大,成本增加,而且系统更为复杂、可靠性降低。二是因为此类器件立足于分立元件结构,开通损耗大,工作频率难以提高,限制了其应用范围。1970年代末,随着可关断晶闸管(GTO)日趋成熟,成功克服了普通晶闸管的缺陷,标志着电力电子器件已经从半控型器件发展到全控型器件。福建常见DAWIN韩国大卫模块工厂直销晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和门极。
引起了电子雪崩,粒界层迅速变成低阻抗,电流迅速增加,泄漏了能量,抑制了过电压,从而使晶闸管得到保护。浪涌过后,粒界层又恢复为高阻态。压敏电阻的特性主要由下面几个参数来表示。标称电压:当参考压敏电阻直流1mA电流流动,它两端的电压值。通流数据容量:是用前沿8微秒、波宽20微秒的波形进行冲击以及电流,每隔5分钟冲击1次,共冲击10次,标称工作电压发生变化在-10[%]以内的大经济冲击产生电流值来表示。因为企业正常的压敏电阻粒界层只有通过一定程度大小的放电容量和放电次数,标称电压值不会随着研究放电次数不断增多而下降,而且也随着不同放电产生电流幅值的增大而下降,当大到某一部分电流时,标称电压下降到0,压敏电阻可以出现穿孔,甚至炸裂;因此我们必须进行限定通流数据容量。漏电流:将标称直流电压的一半加到压敏电阻上测量的电流。由于压敏电阻的通流容量大,残压低,抑制过电压能力强;平时漏电流小,放电后不会有续流,元件的标称电压等级多,便于用户选择;伏安特性是对称的,可用于交、直流或正负浪涌;因此用途较广。过电流保护由于半导体器件体积小、热容量小,特别像晶闸管这类高电压大电流的功率器件,结温必须受到严格的控制。
金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种;塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、率晶闸管和小功率晶闸管三种。通常,大功率晶闸管多采用陶瓷封装,而中、小功率晶闸管则多采用塑封或金属封装。晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和快速晶闸管,快速晶闸管包括所有专为快速应用而设计的晶闸管,有常规的快速晶闸管和工作在更高频率的高频晶闸管,可分别应用于400HZ和10KHZ以上的斩波或逆变电路中。(备注:高频不能等同于快速晶闸管)晶闸管的作用与工作原理:我们分析晶闸管的作用与原理的时候可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如上图所当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。由于BG1和BG2所构成的正反馈作用。逆导晶闸管的关断时间几微秒,工作频率达几十千赫,优于快速晶闸管(FSCR)。
有三个不同电极、阳极A、阴极K和控制极G.可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制,以小电流控制大电流,并且不象继电器那样控制时有火花产生,而且动作快、寿命长、可靠性好。在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它的身影。可控硅分为单向的和双向的,符号也不同。单向可控硅有三个PN结,由外层的P极和N极引出两个电极,分别称为阳极和阴极,由中间的P极引出一个控制极。双向可控硅有其独特的特点:当阳极接合,阳极接合或栅极的正向电压,但没有施加电压时,它不导通,并且同时连接到阳极和栅极的正向电压反向电压时,它将被关上。一旦开启,控制电压有它的作用失去了控制,无论控制电压极性怎么没有了,不管控制电压,将保持在接通状态。关断,只有在阳极电压减小到一个临界值,或反之亦然。大多数双向可控硅引脚按t1、t2、g顺序从左到右排列(电极引脚向下,面向侧面有字符)。当施加到控制极g上的触发脉冲的大小或时间改变时,其传导电流的大小可以改变。与单向可控硅的区别是,双向可控硅G极上触发一个脉冲的极性可以改变时,其导通方向就随着不同极性的变化而改变,从而能够进行控制提供交流电系统负载。晶闸管有三个腿,有的两个腿长,一个腿短,短的那个就是门极。福建常见DAWIN韩国大卫模块工厂直销
其派生器件有:快速晶闸管,双向晶闸管,逆导晶闸管,光控晶闸管等。山东哪里有DAWIN韩国大卫模块工厂直销
对其在脉冲脉冲功率电源领域中的应用研究很少,尚处于试验探索阶段。[1]在大功率半导体开关器件中,晶闸管是具有**高耐压容量与**大电流容量的器件。国内外主要制作的大功率晶闸管都是应用在高压直流输电中。所制造出的大功率晶闸管,**大直径可达6英寸,单阀片耐压值**高可达11KV,的通流能力**高可达4500A。在该领域比较**的有瑞士的ABB以及国内的株洲南车时代。[1]为提高晶闸管的通流能力、开通速度、di/dt承受能力,国外在普通晶闸管的基础上研制出了两种新型的晶闸管:门极关断晶闸管GTO以及集成门极换流晶闸管IGCT。这两种器件都已经在国外投入实际使用。其中GTO的单片耐压可达,工况下通流能力可达4kA,而目前研制出的在电力系统中使用的IGCT的**高耐压可达10kV,通流能力可达。[1]针对脉冲功率电源中应用的晶闸管,国内还没有厂家在这方面进行研究,在国际上具有**技术的是瑞士ABB公司。他们针对脉冲功率电源用大功率晶闸管进行了十数年的研究。目前采用的较成熟的器件为GTO,其直径为英寸,单片耐压为,通常3个阀片串联工作。可以承受的电流峰值为120kA/90us,电流上升率di/dt**高可承受。门极可承受触发电流**大值为800A,触发电流上升率di/dt**大为400A/us。山东哪里有DAWIN韩国大卫模块工厂直销