2025-04-10 01:09:59
可控硅概況可控硅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,一般由兩晶閘管反向連接而成。它的功能不僅是整流,還可以用作無觸點開關的快速接通或切斷;實現將直流電變成交流電的逆變;將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等。可控硅和其它半導體器件一樣,有體積小、效率高、穩定性好、工作可靠等優點。它的出現,使半導體技術從弱電領域進入了強電領域,成為工業、農業、交通運輸、科研以至商業、民用電器等方面爭相采用的元件。目前可控硅在自動控制、機電應用、工業電氣及家電等方面都有的應用。可控硅從外形上區分主要有螺旋式、平板式和平底式三種。螺旋式應用較多。可控硅工作原理解析可控硅結構原件可控硅有三個極----陽極(A)、陰極(C)和控制極(G),管芯是P型導體和N型導體交迭組成的四層結構,共有三個PN結,與只有一個PN結的硅整流二極管在結構上迥然不同。可控硅的四層結構和控制極的引入,為其發揮“以小控大”的優異控制特性奠定了基礎。可控硅應用時,只要在控制極加上很小的電流或電壓,就能控制很大的陽極電流或電壓。目前已能制造出電流容量達幾百安培以至上千安培的可控硅元件。
雖然改變了正弦交流電的幅值,但并未改變其正弦波形的本質。與變壓器、電阻器相比,可控硅調光器有著完全不同的調光機理,它是采用相位控制方法來實現調壓或調光的。對于普通反向阻斷型可控硅,其閘流特性表現為當可控硅加上正向陽極電壓的同時又加上適當的正向控制電壓時,可控硅就導通;這一導通即使在撤去門極控制電壓后仍將維持,一直到加上反向陽極電壓或陽極電流小于可控硅自身的維持電流后才關斷。普通的可控硅調光器就是利用可控硅的這一特性實現前沿觸發相控調壓的。在正弦波交流電過零后的某一時刻t1(或某一相位角wt1),在可控硅控制極上加一觸發脈沖,使可控硅導通,根據前面介紹過的可控硅開關特性,這一導通將維持到正弦波正半周結束。因此在正弦波的正半周(即0~p區間)中,0~wt1范圍可控硅不導通,這一范圍稱為控制角,常用a表示;而在wt1~p間可控硅導通,這一范圍稱為導通角,常用j表示。同理在正弦波交流電的負半周,對處于反向聯接的另一個可控硅(對兩個單向可控硅反并聯或雙向可控硅而言)在t2時刻(即相位角wt2)施加觸發脈沖,使其導通。如此周而復始,對正弦波每半個周期控制其導通,獲得相同的導通角。如改變觸發脈沖的施加時間(或相位)。