認(rèn)識(shí)半導(dǎo)體晶閘管晶閘管又被稱(chēng)做可控硅整流器,以前被簡(jiǎn)稱(chēng)為可控硅。1957年美國(guó)通用電氣公司開(kāi)發(fā)出世界上第1款晶閘管產(chǎn)品,并于1958年將其商業(yè)化。晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),形成三個(gè)PN結(jié),分別稱(chēng):陽(yáng)極,陰極和控制極。圖1晶閘管的結(jié)構(gòu)晶閘管在工作過(guò)程中,它的陽(yáng)極(A)和陰極(K)與電源和負(fù)載連接,組成晶閘管的主電路。晶閘管的門(mén)極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路。工作過(guò)程加正向電壓且門(mén)極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才導(dǎo)通,這是晶閘管的閘流特性,即可控特性。若晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí),不管門(mén)極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。晶閘管在導(dǎo)通情況下,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷。晶閘管的種類(lèi)1.雙向晶閘管雙向晶閘管有極外G,其他兩個(gè)極稱(chēng)為主電極Tl和T2。結(jié)構(gòu)是一種N—P—N—P—N型五層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。雙向晶閘管不象普通晶閘管那樣,必須在陽(yáng)極和陰極之間加上正向電壓,管子才能導(dǎo)通。它無(wú)所謂陽(yáng)極和陰極,不管觸發(fā)信號(hào)的極性如何,雙向晶閘管都能被觸發(fā)導(dǎo)通。這個(gè)特點(diǎn)是普通晶閘管所沒(méi)有的。2.快速晶閘管人們?cè)谄胀ňчl管的制造工藝和結(jié)構(gòu)上采取了一些改進(jìn)措施。在使用過(guò)程中,晶閘管對(duì)過(guò)電壓是很敏感的。上海哪里有晶閘管模塊聯(lián)系人
晶閘管陽(yáng)極與陰極間表現(xiàn)出很大的電阻,處于截止?fàn)顟B(tài)(稱(chēng)為正向阻斷狀態(tài)),簡(jiǎn)稱(chēng)斷態(tài)。當(dāng)陽(yáng)極電壓上升到某一數(shù)值時(shí),晶閘管突然由阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài),簡(jiǎn)稱(chēng)通態(tài)。陽(yáng)極這時(shí)的電壓稱(chēng)為斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓(UDSM),或稱(chēng)正向轉(zhuǎn)折電壓(UBO)。導(dǎo)通后,元件中流過(guò)較大的電流,其值主要由限流電阻(使用時(shí)由負(fù)載)決定。在減小陽(yáng)極電源電壓或增加負(fù)載電阻時(shí),陽(yáng)極電流隨之減小,當(dāng)陽(yáng)極電流小于維持電流IH時(shí),晶閘管便從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)化為阻斷狀態(tài)。由圖可看出,當(dāng)晶閘管控制極流過(guò)正向電流Ig時(shí),晶閘管的正向轉(zhuǎn)折電壓降低,Ig越大,轉(zhuǎn)折電壓越小,當(dāng)Ig足夠大時(shí),晶閘管正向轉(zhuǎn)折電壓很小,一加上正向陽(yáng)極電壓,晶閘管就導(dǎo)通。實(shí)際規(guī)定,當(dāng)晶閘管元件陽(yáng)極與陰極之間加上6V直流電壓時(shí),能使元件導(dǎo)通的控制極**小電流(電壓)稱(chēng)為觸發(fā)電流(電壓)。在晶閘管陽(yáng)極與陰極間加上反向電壓時(shí),開(kāi)始晶閘管處于反向阻斷狀態(tài),只有很小的反向漏電流流過(guò)。當(dāng)反向電壓增大到某一數(shù)值時(shí),反向漏電流急劇增大,這時(shí),所對(duì)應(yīng)的電壓稱(chēng)為反向不重復(fù)峰值電壓(URSM),或稱(chēng)反向轉(zhuǎn)折(擊穿)電壓(UBR)??梢?jiàn),晶閘管的反向伏安特性與二極管反向特性類(lèi)似。晶閘管晶閘管的開(kāi)通和關(guān)斷的動(dòng)態(tài)過(guò)程的物理過(guò)程較為復(fù)雜。上海哪里有晶閘管模塊聯(lián)系人晶閘管是四層三端器件,它有J1、J2、J3三個(gè)PN結(jié),可以把它中間的NP分成兩部分。
具有單向?qū)щ娞匦?,而?yáng)極A與門(mén)極之間有兩個(gè)反極性串聯(lián)的PN結(jié)。因此,通過(guò)用萬(wàn)用表的R×100或R×1kQ檔測(cè)量普通晶閘管各引腳之間的電阻值,即能確定三個(gè)電極。具體方法是:將萬(wàn)用表黑表筆任接晶閘管某一極,紅表筆依次去觸碰另外兩個(gè)電極。若測(cè)量結(jié)果有一次阻值為幾千歐姆(kΩ),而另一次阻值為幾百歐姆(Ω),則可判定黑表筆接的是門(mén)極G。在阻值為幾百歐姆的測(cè)量中,紅表筆接的是陰極K,而在阻值為幾千歐姆的那次測(cè)量中,紅表筆接的是陽(yáng)極A,若兩次測(cè)出的阻值均很大,則說(shuō)明黑表筆接的不是門(mén)極G,應(yīng)用同樣方法改測(cè)其他電極,直到找出三個(gè)電極為止。也可以測(cè)任兩腳之間的正、反向電阻,若正、反向電阻均接近無(wú)窮大,則兩極即為陽(yáng)極A和陰極K,而另一腳即為門(mén)極G。普通晶閘管也可以根據(jù)其封裝形式來(lái)判斷出各電極。螺栓形普通晶閘管的螺栓一端為陽(yáng)極A,較細(xì)的引線端為門(mén)極G,較粗的引線端為陰極K。平板形普通晶閘管的引出線端為門(mén)極G,平面端為陽(yáng)極A,另一端為陰極K。金屬殼封裝(T0—3)的普通晶閘管,其外殼為陽(yáng)極A。塑封(T0—220)的普通晶閘管的中間引腳為陽(yáng)極A,且多與自帶散熱片相連。晶閘管觸發(fā)能力檢測(cè):對(duì)于小功率(工作電流為5A以下)的普通晶閘管,可用萬(wàn)用表R×1檔測(cè)量。
從而實(shí)際強(qiáng)觸發(fā),加速了元件的導(dǎo)通,提高了耐電流上升率的能力。三、能耐較高的電壓上升率(dv/dt)晶閘管是由三個(gè)P—N結(jié)組成的。每個(gè)結(jié)相當(dāng)于一個(gè)電容器。結(jié)電壓急劇變化時(shí),就有很大的位移電流流過(guò)元件,它等效于控制極觸發(fā)電流的作用??赡苁咕чl管誤導(dǎo)通。這就是普通晶閘管不能耐高電壓上升率的原因。為了有效防止上述誤導(dǎo)通現(xiàn)象發(fā)生,快速晶閘管采取了短路發(fā)射結(jié)結(jié)構(gòu)。把陰極和控制極按一定幾何形狀短路。這樣一來(lái),即使電壓上升率較高,晶閘管的電流放大系數(shù)仍幾乎為零,不致使晶閘管誤導(dǎo)通。只是在電壓上升率進(jìn)一步提高,結(jié)電容位移電流進(jìn)一步增大,在短路點(diǎn)上產(chǎn)生電壓降足夠大時(shí),晶閘管才能導(dǎo)通。具有短路發(fā)射結(jié)結(jié)構(gòu)的晶閘管,用控制極電流觸發(fā)時(shí),控制極電流首先也是從短路點(diǎn)流向陰極。只是當(dāng)控制極電流足夠大,在短路點(diǎn)電阻上的電壓降足夠大,PN結(jié)正偏導(dǎo)通電流時(shí),才同沒(méi)有短路發(fā)射結(jié)的元件一樣,可被觸發(fā)導(dǎo)通。因此,快速晶閘管的抗干擾能力較好。快速晶閘管的生產(chǎn)和應(yīng)用都進(jìn)展很快。目前,已有了電流幾百安培、耐壓1千余伏,關(guān)斷時(shí)間*為20微妙的大功率快速晶閘管,同時(shí)還做出了**高工作頻率可達(dá)幾十千赫茲供高頻逆變用的元件。晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí),不管門(mén)極承受何種電壓,晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。
5、其它要求(1)當(dāng)模塊控制變壓器負(fù)載時(shí),如果變壓器空載,輸出電流可能會(huì)小于晶閘管芯片的擎住電流,導(dǎo)致回路中產(chǎn)生較大直流分量,嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒掉保險(xiǎn)絲。為了避免出現(xiàn)上述情況,可在模塊輸出端接一固定電阻,一般每相輸出電流不小于500mA(具體數(shù)據(jù)可根據(jù)試驗(yàn)情況確定)。(2)小規(guī)格模塊主電極無(wú)螺釘緊固,極易掀起折斷,接線時(shí)應(yīng)注意避免外力或電纜重力將電極拉起折斷。(3)嚴(yán)禁將電纜銅線直接壓接在模塊電極上,以防止接觸不良產(chǎn)生附加發(fā)熱。(4)模塊不能當(dāng)作隔離開(kāi)關(guān)使用。為保證安全,模塊輸入端前面需加空氣開(kāi)關(guān)。(5)測(cè)量模塊工作殼溫時(shí),測(cè)試點(diǎn)選擇靠近模塊底板中心的散熱器表面??蓪⑸崞鞅砻嬉韵聶M向打一深孔至散熱器中心,把熱電偶探頭插到孔底。要求該測(cè)試點(diǎn)的溫度應(yīng)≤80℃。晶閘管智能模塊晶閘管智能模塊模塊參數(shù)編輯a)工作頻率f為50Hz;b)模塊輸入交流電壓VIN(RMS)范圍:額定電壓為220VAC時(shí)為170~250VAC、額定電壓為380VAC時(shí)為300~450VAC(輸入電壓低于或高于上述各規(guī)定值時(shí),應(yīng)專(zhuān)門(mén)定做);c)三相交流輸出電壓不對(duì)稱(chēng)度<6%;d)控制電源電壓12VDC;e)控制信號(hào):VCON為0~10VDC;f)控制信號(hào)電流ICON≤1mA;g)輸出電壓溫度系數(shù)<。大功率晶閘管多采用金屬殼封裝,而中、小功率晶閘管則多采用塑封或陶瓷封裝。上海哪里有晶閘管模塊聯(lián)系人
晶閘管按其引腳和極性可分為二極晶閘管、三極晶閘管和四極晶閘管。上海哪里有晶閘管模塊聯(lián)系人
采用電子線路進(jìn)行保護(hù)等。目前常用的是在回路中接入吸收能量的元件,使能量得以消散,常稱(chēng)之為吸收回路或緩沖電路。(4)阻容吸收回路通常過(guò)電壓均具有相對(duì)較高的頻率,因此我們常用電容可以作為企業(yè)吸收作用元件,為防止出現(xiàn)振蕩,常加阻尼電阻,構(gòu)成阻容吸收回路。阻容吸收回路可接在控制電路的交流側(cè)、直流側(cè),或并接在晶閘管的陽(yáng)極與陰極保護(hù)之間。吸收進(jìn)行電路設(shè)計(jì)好方法選用無(wú)感電容,接線應(yīng)盡量短。(5)吸收電路由硒堆和變?nèi)萜鞯确蔷€性元件組成上述阻容吸收回路的時(shí)間常數(shù)RC是固定的,有時(shí)對(duì)時(shí)間短、峰值高、能量大的過(guò)電壓來(lái)不及放電,抑制過(guò)電壓的效果較差。因此,一般在變流裝置的進(jìn)出線端還并有硒堆或壓敏電阻等非線性元件。硒堆的特點(diǎn)是其動(dòng)作電壓與溫度有關(guān),溫度越低耐壓越高;另外是硒堆具有自恢復(fù)特性,能多次使用,當(dāng)過(guò)電壓動(dòng)作后硒基片上的灼傷孔被溶化的硒重新覆蓋,又重新恢復(fù)其工作特性。壓敏電阻是以氧化鋅為基體的金屬氧化物非線性電阻,其結(jié)構(gòu)為兩個(gè)電極,電極之間填充的粒徑為10~50μm的不規(guī)則的ZNO微結(jié)晶,結(jié)晶粒間是厚約1μm的氧化鉍粒界層。這個(gè)粒界層在正常電壓下呈高阻狀態(tài),只有很小的漏電流,其值小于100μA。當(dāng)加上電壓時(shí)。上海哪里有晶閘管模塊聯(lián)系人