可控硅是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件,一般由两晶闸管反向连接而成。它的功能不仅是整流,还可以用作无触点开关的快速接通或切断;实现将直流电变成交流电的逆变;将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。可控硅和其它半导体器件一样,有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现,使半导体技术从弱电领域进入了强电领域,成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。 目前可控硅在自动控制、机电应用、工业电气及家电等方面都有广泛的应用。
多种用途的可控硅
根据结构及用途的不同,可控硅已有很多不同的类型,除上述介绍的整流用普通可控硅之外还有;①快速可控硅。这种可控硅可以工作在较高的频率下,用于大功率直流开关、电脉冲加工电源、激光电源和调制器等电路中。②双向可控硅。它的特点是可以使用正的或负的控制较脉冲,控制两个方向电流的导通。它主要用于交流控制电路,如温度控制、灯光调节及直流电极调速和换向电路等。③逆导可控硅。主要用于直流供电车辆(如无轨电车)的调速。④可关断可控硅。这是一种新型可控硅,它利用正的控制较脉冲可触发导通,而用负的控制较脉冲可以关断阳极电流,恢复阻断状态。利用这种特性可以做成无触点开关或用于直流调压、电视机中行扫描电路及高压脉冲发生器电路等。
可控硅主要参数有:
1、 额定通态平均电流
在一定条件下,阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。
2、 正向阻断峰值电压
在控制较开路未加触发信号,阳极正向电压还未**过导能电压时,可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅承受的正向电压峰值,不能**过手册给出的这个参数值。
3、 反向阴断峰值电压
当可控硅加反向电压,处于反向关断状态时,可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。使用时,不能**过手册给出的这个参数值。
4、 控制较触发电流
在规定的环境温度下,阳极---阴极间加一定电压,使可控硅从关断状态转为导通状态所需要的小控制较电流和电压。
5、 维持电流
在规定温度下,控制较断路,维持可控硅导通所必需的小阳极正向电流。
可控硅的三个电极分别叫阳极(A)、阴极(K)和控制较(G)。当器件的阳极接负电位(相对阴极而言)时,从符号图上可以看出PN结处于反向,具有类似二极管的反向特性。当器件的阳极上加正电位时(若控制较不接任何电压),在一定的电压范围内,器件仍处于阻抗很高的关闭状态。但当正电压大于某个电压(称为转折电压)时,器件迅速转变到低阻通导状态。加在可控硅阳极和阴极间的电压**转折电压时,器件处于关闭状态。此时如果在控制较上加有适当大小的正电压(对阴极),则可控硅可迅速被激发而变为导通状态。可控硅一旦导通,控制较便失去其控制作用。就是说,导通后撤去栅较电压可控硅仍导通,只有使器件中的电流减到**某个数值或阴极与阳极之间电压减小到零或负值时,器件才可恢复到关闭状态。
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