晶閘管(Thyristor)是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱(chēng),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),它有三個(gè)極:陽(yáng)極,陰極和控制極;晶閘管具有硅整流器件的特性,能在高電壓、大電流條件下工作,且其工作過(guò)程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。工作原理晶閘管在工作過(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。晶閘管為半控型電力電子器件,它的工作條件如下:1.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)。2.晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí),在門(mén)極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時(shí)晶閘管處于正向?qū)顟B(tài),這就是晶閘管的閘流特性,即可控特性。3.晶閘管在導(dǎo)通情況下,只要有一定的正向陽(yáng)極電壓,不論門(mén)極電壓如何,晶閘管保持導(dǎo)通,即晶閘管導(dǎo)通后,門(mén)極失去作用。門(mén)極只起觸發(fā)作用。4.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。晶閘管為半控型電力電子器件。中國(guó)澳門(mén)晶閘管模塊生產(chǎn)廠(chǎng)家
對(duì)其在脈沖脈沖功率電源領(lǐng)域中的應(yīng)用研究很少,尚處于試驗(yàn)探索階段。[1]在大功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件中,晶閘管是具有**高耐壓容量與**大電流容量的器件。國(guó)內(nèi)外主要制作的大功率晶閘管都是應(yīng)用在高壓直流輸電中。所制造出的大功率晶閘管,**大直徑可達(dá)6英寸,單閥片耐壓值**高可達(dá)11KV,的通流能力**高可達(dá)4500A。在該領(lǐng)域比較**的有瑞士的ABB以及國(guó)內(nèi)的株洲南車(chē)時(shí)代。[1]為提高晶閘管的通流能力、開(kāi)通速度、di/dt承受能力,國(guó)外在普通晶閘管的基礎(chǔ)上研制出了兩種新型的晶閘管:門(mén)極關(guān)斷晶閘管GTO以及集成門(mén)極換流晶閘管IGCT。這兩種器件都已經(jīng)在國(guó)外投入實(shí)際使用。其中GTO的單片耐壓可達(dá),工況下通流能力可達(dá)4kA,而目前研制出的在電力系統(tǒng)中使用的IGCT的**高耐壓可達(dá)10kV,通流能力可達(dá)。[1]針對(duì)脈沖功率電源中應(yīng)用的晶閘管,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有廠(chǎng)家在這方面進(jìn)行研究,在國(guó)際上具有**技術(shù)的是瑞士ABB公司。他們針對(duì)脈沖功率電源用大功率晶閘管進(jìn)行了十?dāng)?shù)年的研究。目前采用的較成熟的器件為GTO,其直徑為英寸,單片耐壓為,通常3個(gè)閥片串聯(lián)工作。可以承受的電流峰值為120kA/90us,電流上升率di/dt**高可承受。門(mén)極可承受觸發(fā)電流**大值為800A,觸發(fā)電流上升率di/dt**大為400A/us。中國(guó)澳門(mén)晶閘管模塊生產(chǎn)廠(chǎng)家晶閘管的陽(yáng)極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和。
當(dāng)選擇替代晶閘管,無(wú)論什么參數(shù),不要有太多的左邊距,它應(yīng)該是盡可能接近的取代晶閘管的參數(shù),由于過(guò)度保證金不造成浪費(fèi),而且有時(shí)副作用,即沒(méi)有觸發(fā),或不敏感等。另外,還要留意兩個(gè)晶閘管的外形要相同,否則會(huì)給企業(yè)安裝管理工作發(fā)展帶來(lái)一些不利。晶閘管的工作原理的陽(yáng)極A和陰極K,其陽(yáng)極A和陰極K與電源和負(fù)載連接,形成晶閘管的主電路,晶閘管的柵極G和陰極與控制晶閘管的裝置連接,形成晶閘管的控制電路。晶閘管的工作條件:1.當(dāng)晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí),無(wú)論門(mén)極電壓是多少,晶閘管都會(huì)被關(guān)閉。2.當(dāng)所述晶閘管的陽(yáng)極電壓是正向,在晶閘管的柵極電壓是正向傳導(dǎo)只的情況。3.晶閘管在導(dǎo)通情況下,只要有一定的正向影響陽(yáng)極工作電壓,不論門(mén)極電壓以及如何,晶閘管同時(shí)保持導(dǎo)通,即晶閘管導(dǎo)通后,門(mén)極失去重要作用。4.在晶閘管被導(dǎo)通,當(dāng)所述主回路電壓(或電流)被減小到接近零,晶閘管關(guān)斷。
下面分別介紹利用萬(wàn)用表判定GTO電極、檢查GTO的觸發(fā)能力和關(guān)斷能力、估測(cè)關(guān)斷增益βoff的方法。判定GTO的電極將萬(wàn)用表?yè)苤罵×1檔,測(cè)量任意兩腳間的電阻,*當(dāng)黑表筆接G極,紅表筆接K極時(shí),電阻呈低阻值,對(duì)其它情況電阻值均為無(wú)窮大。由此可迅速判定G、K極,剩下的就是A極。(此處指的模擬表,電子式萬(wàn)用表紅表筆與電池正極相連,模擬表紅表筆與電池負(fù)極相連)光控晶閘管晶閘管光控晶閘管(LightTriggeredThyristor——LTT),又稱(chēng)光觸發(fā)晶閘管。國(guó)內(nèi)也稱(chēng)GK型光開(kāi)關(guān)管,是一種光敏器件。1.光控晶閘管的結(jié)構(gòu)通常晶閘管有三個(gè)電極:控制極G、陽(yáng)極A和陰極K。而光控晶閘管由于其控制信號(hào)來(lái)自光的照射,沒(méi)有必要再引出控制極,所以只有兩個(gè)電極(陽(yáng)極A和陰極K)。但它的結(jié)構(gòu)與普通可控硅一樣,是由四層PNPN器件構(gòu)成。從外形上看,光控晶閘管亦有受光窗口,還有兩條管腳和殼體,酷似光電二極管。2.光控晶閘管的工作原理當(dāng)在光控晶閘管的陽(yáng)極加上正向電壓,陰極加上負(fù)向電壓時(shí),控晶閘管可以等效成的電路??赏扑愠鱿率剑篒a=Il/[1-(a1+a2)]式中,Il為光電二極管的光電流;Ia為光控晶閘管陽(yáng)極電流,即光控晶閘管的輸出電流;a1、a2分別為BGl、BG2的電流放大系數(shù)。由上式可知。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)。
因此將引起各元件間電壓分配不均勻而導(dǎo)致發(fā)生損壞器件的事故。影響串聯(lián)運(yùn)行電壓分配不均勻的因素主要有以下幾個(gè):1、靜態(tài)伏安特性對(duì)靜態(tài)均壓的影響。不同元件的伏安特性差異較大,串聯(lián)使用時(shí)會(huì)使電壓分配不均衡。同時(shí),半導(dǎo)體器件的伏安特性容易受溫度的影響,不同的結(jié)溫也會(huì)使均壓性能受到影響。[1]2、關(guān)斷電荷和開(kāi)通時(shí)間等動(dòng)態(tài)特性對(duì)動(dòng)態(tài)均壓的影響。晶閘管串聯(lián)運(yùn)行,延遲時(shí)間不同,門(mén)極觸發(fā)脈沖的大小不同,都會(huì)導(dǎo)致閥片的開(kāi)通適度不同。閥片的開(kāi)通速度不同,會(huì)引起動(dòng)態(tài)電壓的不均衡。同時(shí)關(guān)斷時(shí)間的差異也會(huì)造成各晶閘管不同時(shí)關(guān)斷的現(xiàn)象。關(guān)斷電荷少,則易關(guān)斷,關(guān)斷時(shí)間也短,先關(guān)斷的元件必然承受**高的動(dòng)態(tài)電壓。[1]晶閘管串聯(lián)技術(shù)的根本目的的是保證動(dòng)、靜態(tài)特性不同的晶閘管在串聯(lián)后能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行且都得到充分的利用。這就涉及到串聯(lián)晶閘管的元件保護(hù)、動(dòng)態(tài)和靜態(tài)均壓、觸發(fā)一致性、反向恢復(fù)過(guò)電壓的抑制、開(kāi)通關(guān)斷緩沖等一系列問(wèn)題。[1]主要參數(shù)/晶閘管編輯為了正確選用晶閘管元件,必須要了解它的主要參數(shù),一般在產(chǎn)品的目錄上都給出了參數(shù)的平均值或極限值,產(chǎn)品合格證上標(biāo)有元件的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。。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。中國(guó)澳門(mén)晶閘管模塊生產(chǎn)廠(chǎng)家
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)。中國(guó)澳門(mén)晶閘管模塊生產(chǎn)廠(chǎng)家
晶閘管智能模塊模塊規(guī)格編輯晶閘管智能模塊注意事項(xiàng)編輯1、模塊電流規(guī)格的選取考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和負(fù)載在起動(dòng)時(shí)一般都比其額定電流大幾倍,且晶閘管芯片抗電流沖擊能力較差,建議您在選取模塊電流規(guī)格時(shí)應(yīng)留出適當(dāng)裕量。推薦選擇如下:阻性負(fù)載:模塊標(biāo)稱(chēng)電流應(yīng)為負(fù)載額定電流的2倍。感性負(fù)載:模塊標(biāo)稱(chēng)電流應(yīng)為負(fù)載額定電流的3倍。2、導(dǎo)通角要求模塊在較小導(dǎo)通角時(shí)(即模塊高輸入電壓、低輸出電壓)輸出較大電流,這樣會(huì)使模塊嚴(yán)重發(fā)熱甚至燒毀。這是因?yàn)樵诜钦也顟B(tài)下用普通儀表測(cè)出的電流值,不是有效值,所以,盡管儀表顯示的電流值并未超過(guò)模塊的標(biāo)稱(chēng)值,但有效值會(huì)超過(guò)模塊標(biāo)稱(chēng)值的幾倍。因此,要求模塊應(yīng)在較大導(dǎo)通角下(100度以上)工作。3、控制電源要求(1)電壓為DC12V±;紋波電壓≤30mV;輸出電流≥1A;(2)可以采用開(kāi)關(guān)電源,也可采用線(xiàn)性電源(即變壓器整流式穩(wěn)壓電源)。開(kāi)關(guān)電源外殼應(yīng)帶屏蔽罩。線(xiàn)性電源要求濾波電容必須≥2200μf/25V。(3)控制電源極性要求正確接入模塊控制端口,嚴(yán)禁反接。否則將燒壞模塊控制電路。4、使用環(huán)境要求(1)工作場(chǎng)所環(huán)境溫度范圍:-25℃~+45℃。(2)模塊周?chē)鷳?yīng)干燥、通風(fēng)、遠(yuǎn)離熱源、無(wú)塵、無(wú)腐蝕性液體或氣體。中國(guó)澳門(mén)晶閘管模塊生產(chǎn)廠(chǎng)家