晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又被称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;1957年美国通用电气公司开发出世界上第1款晶闸管产品,并于1958年将其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和控制极;晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。工作原理晶闸管在工作过程中,它的阳极(A)和阴极(K)与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路,晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。晶闸管为半控型电力电子器件,它的工作条件如下:1.晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于反向阻断状态。2.晶闸管承受正向阳极电压时,在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。这时晶闸管处于正向导通状态,这就是晶闸管的闸流特性,即可控特性。3.晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。门极只起触发作用。4.晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。逆导晶闸管的关断时间几微秒,工作频率达几十千赫,优于快速晶闸管(FSCR)。天津哪里有晶闸管模块现货
对其在脉冲脉冲功率电源领域中的应用研究很少,尚处于试验探索阶段。[1]在大功率半导体开关器件中,晶闸管是具有**高耐压容量与**大电流容量的器件。国内外主要制作的大功率晶闸管都是应用在高压直流输电中。所制造出的大功率晶闸管,**大直径可达6英寸,单阀片耐压值**高可达11KV,的通流能力**高可达4500A。在该领域比较**的有瑞士的ABB以及国内的株洲南车时代。[1]为提高晶闸管的通流能力、开通速度、di/dt承受能力,国外在普通晶闸管的基础上研制出了两种新型的晶闸管:门极关断晶闸管GTO以及集成门极换流晶闸管IGCT。这两种器件都已经在国外投入实际使用。其中GTO的单片耐压可达,工况下通流能力可达4kA,而目前研制出的在电力系统中使用的IGCT的**高耐压可达10kV,通流能力可达。[1]针对脉冲功率电源中应用的晶闸管,国内还没有厂家在这方面进行研究,在国际上具有**技术的是瑞士ABB公司。他们针对脉冲功率电源用大功率晶闸管进行了十数年的研究。目前采用的较成熟的器件为GTO,其直径为英寸,单片耐压为,通常3个阀片串联工作。可以承受的电流峰值为120kA/90us,电流上升率di/dt**高可承受。门极可承受触发电流**大值为800A,触发电流上升率di/dt**大为400A/us。天津哪里有晶闸管模块现货晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。
从而实际强触发,加速了元件的导通,提高了耐电流上升率的能力。三、能耐较高的电压上升率(dv/dt)晶闸管是由三个P—N结组成的。每个结相当于一个电容器。结电压急剧变化时,就有很大的位移电流流过元件,它等效于控制极触发电流的作用。可能使晶闸管误导通。这就是普通晶闸管不能耐高电压上升率的原因。为了有效防止上述误导通现象发生,快速晶闸管采取了短路发射结结构。把阴极和控制极按一定几何形状短路。这样一来,即使电压上升率较高,晶闸管的电流放大系数仍几乎为零,不致使晶闸管误导通。只是在电压上升率进一步提高,结电容位移电流进一步增大,在短路点上产生电压降足够大时,晶闸管才能导通。具有短路发射结结构的晶闸管,用控制极电流触发时,控制极电流首先也是从短路点流向阴极。只是当控制极电流足够大,在短路点电阻上的电压降足够大,PN结正偏导通电流时,才同没有短路发射结的元件一样,可被触发导通。因此,快速晶闸管的抗干扰能力较好。快速晶闸管的生产和应用都进展很快。目前,已有了电流几百安培、耐压1千余伏,关断时间*为20微妙的大功率快速晶闸管,同时还做出了**高工作频率可达几十千赫兹供高频逆变用的元件。
晶闸管模块基本的用途是可控整流。二极管整流电路中用晶闸管代替二极管,就可以形成可控整流电路。在正弦交流电压U2的正半周内,如果vs的控制极不输入触发脉冲UG,vs仍不能接通。只有当U2处于正半周时,当触发脉冲UG施加到控制极时,晶闸管才接通。现在,绘制其波形(图4(c)和(d)),可以看到只有当触发脉冲UG到达时,负载RL具有电压UL输出(波形上的阴影)。当UG到达较早时,晶闸管导通时间较早;UG到达较晚时,晶闸管导通时间较晚。通过改变触发脉冲Ug在控制极上的到达时间,可以调节负载上输出电压的平均UL(阴影部分的面积)。在电工技术中,交流电的半周常被设定为180度,称为电角。因此,在U2的每一个正半周期中,从零值到触发脉冲到达时刻的电角称为控制角α,每个正半周期中晶闸管导电的电角称为导通角θ。显然,α和θ都用来表示晶闸管在正向电压半周内的通断范围。通过改变控制角度0或导通角theta,可通过改变负载上的脉冲直流电压的平均ul来实现可控整流器。逆导晶闸管RCT(Reverse-ConductingThyristir)亦称反向导通晶闸管。
故晶闸管的阳极电流Ia≈Ic0晶闸管处于正向阻断状态。当晶闸管在正向阳极电压下,从门极G流入电流Ig,由于足够大的Ig流经NPN管的发射结,从而提高其电流放大系数a2,产生足够大的极电极电流Ic2流过PNP管的发射结,并提高了PNP管的电流放大系数a1,产生更大的极电极电流Ic1流经NPN管的发射结。这样强烈的正反馈过程迅速进行。从图3,当a1和a2随发射极电流增加而(a1+a2)≈1时,式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了晶闸管的阳极电流Ia.这时,流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定。晶闸管已处于正向导通状态。式(1—1)中,在晶闸管导通后,1-(a1+a2)≈0,即使此时门极电流Ig=0,晶闸管仍能保持原来的阳极电流Ia而继续导通。晶闸管在导通后,门极已失去作用。在晶闸管导通后,如果不断的减小电源电压或增大回路电阻,使阳极电流Ia减小到维持电流IH以下时,由于a1和a1迅速下降,当1-(a1+a2)≈0时,晶闸管恢复阻断状态。特性特性曲线晶闸管的阳极电压与阳极电流的关系,称为晶闸管的伏安特性,如图所示。晶闸管的阳极与阴极间加上正向电压时,在晶闸管控制极开路(Ig=0)情况下,开始元件中有很小的电流(称为正向漏电流)流过。晶闸管在工业中的应用越来越广,随着行业的应用范围增大。天津哪里有晶闸管模块现货
晶闸管的工作特性可以概括为∶正向阻断,触发导通,反向阻断。天津哪里有晶闸管模块现货
测量时黑表笔接阳极A,红表笔接阴极K,此时表针不动,显示阻值为无穷大(∞)。用镊子或导线将晶闸管的阳极A与门极短路(见图2),相当于给G极加上正向触发电压,此时若电阻值为几欧姆至几十欧姆(具体阻值根据晶闸管的型号不同会有所差异),则表明晶闸管因正向触发而导通。再断开A极与G极的连接(A、K极上的表笔不动,只将G极的触发电压断掉)。若表针示值仍保持在几欧姆至几十欧姆的位置不动,则说明此晶闸管的触发性能良好。特殊的晶闸管/晶闸管编辑双向晶闸管TRIAC晶闸管从外表上看,双向晶闸管和普通晶闸管很相似,也有三个电极。但是,它除了其中一个电极G仍叫做控制极外,另外两个电极通常却不再叫做阳极和阴极,而统称为主电极Tl和T2。它的符号也和普通晶闸管不同,是把两个晶闸管反接在一起画成的,如图2所示。它的型号,在我国一般用“3CTS”或“KS”表示;国外的资料也有用“TRIAC”来表示的。从内部结构来看,双向晶闸管是一种N—P—N—P—N型五层结构的半导体器件,见图3(a)。为了便于说明问题,我们不妨把图3(a)看成是由左右两部分组合而成的,如图3(b)。这样一来,原来的双向晶闸管就被分解成两个P—N—P—N型结构的单向晶闸管了。天津哪里有晶闸管模块现货