什么是可控硅整流器?大佬詳述可控硅整流器工作原理!
整流器可將交流電變?yōu)橹绷麟?,可以說,整流器在現(xiàn)實(shí)中具有很大的重要性。為增進(jìn)大家對整流器的認(rèn)識(shí),本文將對可控硅整流器以及可控硅整流器的工作原理予以介紹。如果你對整流器具有興趣,不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。
一、可控硅整流器
可控硅整流器是一種以晶閘管(電力電子功率器件)為基礎(chǔ),以智能數(shù)字控制電路為核心的電源功率控制電器。具有效率高、無機(jī)械噪聲和磨損、響應(yīng)速度快、體積小、重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)。
可控硅整流器是一種常用的電力半導(dǎo)體電子器件,具有控制開關(guān)數(shù)千瓦乃至兆瓦級(jí)電功率的能力。從結(jié)構(gòu)上說,它是 一種反向截止三極管型的閘流晶體管,由三個(gè)PN結(jié)(PN-PN四層)構(gòu)成。器件的外引線有陰極、陽極、控制極三個(gè)電極,典型大電流可控硅整流器的示意剖面見圖。器件的反向特性(陽極接負(fù))和PN結(jié)二極管的反向特性相似;其正向特性,在 一定范圍內(nèi)器件處于阻抗很高的關(guān)閉狀態(tài)(正向阻斷態(tài),即伏安特性一象限中虛線下的實(shí)線部分)。當(dāng)正向瞬間電壓大于轉(zhuǎn)折電壓時(shí),器件迅速轉(zhuǎn)變到低電壓大電流的通導(dǎo)狀態(tài)。
處于正向阻斷態(tài)的器件,如果給予控制極一低功率的觸發(fā)信號(hào)(使控制極-陰極PN結(jié)導(dǎo)通),則器件可迅速被激發(fā)到導(dǎo)通狀態(tài),之后毋須繼續(xù)保持觸發(fā)電流即可維持在通導(dǎo)狀態(tài),此時(shí)若將電流降至維持電流(伏安特性虛線處)以下,器件可恢復(fù)到阻斷狀態(tài)。
可控硅整流器的主電路采用三相橋或雙反星形帶平衡電抗器電路??煽毓柙捎么蠊β试?,節(jié)能顯著。主控制系統(tǒng)采用大板高檻抗干擾、大規(guī)模集成控制板;模塊及集成元件全部采用進(jìn)口,可靠性高。具有自動(dòng)穩(wěn)壓、穩(wěn)流,穩(wěn)定精度優(yōu)于1%。具有0~60S軟起動(dòng),電鍍氧化著色時(shí)間可任意設(shè)定,自動(dòng)定時(shí)。采用多相整流,減小輸出電壓紋波系數(shù)ru,特別適應(yīng)于鍍硬鉻工藝,表面光潔度好,鍍層厚度均勻。冷卻方式:水冷、風(fēng)冷、自冷。
晶閘管全稱晶體閘流管,又稱可控硅:是一種功率半導(dǎo)體器件。它具有容量大、效率高、可控性好、壽命長以及體積小等諸多優(yōu)點(diǎn),是弱電控制和被控強(qiáng)電之間的橋梁。從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā),電力電子技術(shù)被譽(yù)為新電氣技術(shù)。我國的能源利用率較低,按國民生產(chǎn)單產(chǎn)能耗計(jì)算,我國則是法國的4.98倍、日本的4.43倍,因此以晶閘管為核心的電氣控制裝置的普及使用是我國有效節(jié)約電能的一項(xiàng)重要措施。
可控硅是一種極為重要的功率電子器件,可以以極小的控制功率控制兆瓦級(jí)的電力,常用于整流、開關(guān)、變頻、逆變等電路中. 高功率可控硅采用甚大面積的硅片,需封裝在帶散熱器的管殼中。
二、可控硅整流器的工作原理
通過上面的介紹,想必大家對可控硅整流器已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)。在這部分,我們主要來了解下可控硅整流器的工作原理。
可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件,共有三個(gè)PN結(jié),分析原理時(shí),可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成。
當(dāng)陽極A加上正向電壓時(shí),BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí),如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào),BG2便有基流ib2流過,經(jīng)BG2放大,其集電極電流ic2=β2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連,所以ib1=ic2。此時(shí),電流ic2再經(jīng)BG1放大,于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極,表成正反饋,使ib2不斷增大,如此正向饋循環(huán)的結(jié)果,兩個(gè)管子的電流劇增,可控硅使飽和導(dǎo)通。
由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔?,所以一旦可控硅?dǎo)通后,即使控制極G的電流消失了,可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài),由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用,沒有關(guān)斷功能,所以這種可控硅是不可關(guān)斷的。
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