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可控硅开关的型号、特性、分类等知识说明
2022/8/5

可控硅的型号、特性、分类、使用规则、用途、主要参数、可控硅的不同几个极的判别方法、双向可控硅和单向可控硅的区别。在我国的市场当中,各种可控硅的技术方面还不是很成熟,所以各种控制技术都存在很大的提升空间,所以相关企业需要进行专业的研究和发展,从而让自己的产品在市场当中具有生存的空间,当然这需要一个前提,就是保证可以存在一定的调控技术,只有这样才能稳定市场需求,并挖掘出设备的各种潜力。

可控硅,又叫晶闸管,可控硅相当于可以控制的二极管,当控制极加一定的电压时,阴极和阳极就导通了。可控硅和其它半导体器件一样,其有体积小、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。下面贤集网小编要具体为大家介绍一下可控硅的型号、特性、分类、使用规则、用途、主要参数、可控硅的不同几个极的判别方法、双向可控硅和单向可控硅的区别。

可控硅的型号

1、优派克EUPEC  T系列可控硅、D系列二极管、DxS系列快速二极管;

2、东芝TOSHIBA  SF系列可控硅、SG系列GTO;

3、西门康SEMIKRON  SKT系列可控硅,SKN、SKR系列二极管,SKNxF、SKRxF系列快速二极管;

4、西码WESTCODE  N系列相控可控硅、R系列快速可控硅、SM系列快速二极管、SW系列普通二极管;

5、美国IR  ST系列可控硅、SD系列二极管;

6、意大利POSEICO  AT系列相控可控硅;

7、瑞士ABB  5STP可控硅、5SDD二极管、5SGA系列GTO、5SDF快速二极管。

可控硅的特性

1、额定通态平均电流IT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VPF 在控制极开路未加触发信号,阳极正向电压还未超过导能电压时,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,不能超过手册给出的这个参数值。

3、反向阻断峰值电压VPR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,不能超过手册给出的这个参数值。

4、控制极触发电流Ig1 、触发电压VGT在规定的环境温度下,阳极---阴极间加有一定电压时,可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极电流和电压。

5、维持电流IH在规定温度下,控制极断路,维持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。许多新型可控硅元件相继问世,如适于高频应用的快速可控硅,可以用正或负的触发信号控制两个方向导通的双向可控硅,可以用正触发信号使其导通,用负触发信号使其关断的可控硅等等。

可控硅的分类

一、按关断、导通及控制方式分类:可控硅按其关断、导通及控制方式可分为普通可控硅、双向可控硅、逆导可控硅、门极关断可控硅(GTO)、BTG可控硅、温控可控硅和光控可控硅等多种。

二、按引脚和极性分类:可控硅按其引脚和极性可分为二极可控硅、三极可控硅和四极可控硅。

三、按封装形式分类:可控硅按其封装形式可分为金属封装可控硅、塑封可控硅和陶瓷封装可控硅三种类型。其中,金属封装可控硅又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种;塑封可控硅又分为带散热片型和不带散热片型两种。

四、按电流容量分类:可控硅按电流容量可分为大功率可控硅、中功率可控硅和小功率可控硅三种。通常,大功率可控硅多采用金属壳封装,而中、小功率可控硅则多采用塑封或陶瓷封装。

五、按关断速度分类:可控硅按其关断速度可分为普通可控硅和高频(快速)可控硅。

六、过零触发-一般是调功,即当正弦交流电交流电电压相位过零点触发,必须是过零点才触发,导通可控硅。

七、非过零触发-无论交流电电压在什么相位的时候都可触发导通可控硅,常见的是移相触发,即通过改变正弦交流电的导通角(角相位),来改变输出百分比。

可控硅使用规则

1、为了导通闸流管(或双向可控硅),必须有门极电流≧IGT ,直至负载电流达到≧IL ,这条件必须满足,并按可能遇到的最低温度考虑。

2、要断开(切换)闸流管(或双向可控硅),负载电流必须 3、设计双向可控硅触发电路时,只要有可能,就要避开3 象限(WT2-,+)。

4、为减少杂波吸收,门极连线长度降至最低,返回线直接连至 MT1(或阴极),若用硬线,用螺旋双线或屏蔽线,门极和 MT1 间加电阻 1kΩ或更小,高频旁路电容和门极间串接电阻;另一解决办法,选用H系列低灵敏度双向可控硅。

5、若dVD/dt或dVCOM/dt可能引起问题,在MT1和MT2间加入RC缓冲电路,若高dICOM/dt可能引起问题,加入一几 mH的电感和负载串联;另一种解决办法,采用Hi-Com双向可控硅。

6、假如双向可控硅的 VDRM 在严重的、异常的电源瞬间过程中有可能被超出,采用下列措施之一:负载上串联电感量为几μH的不饱和电感,以限制dIT/dt;用MOV跨接于电源,并在电源侧增加滤波电路。

7、选用好的门极触发电路,避开 3 象限工况,可以最大限度提高双向可控硅的dIT/dt承受能力。

8、若双向可控硅的 dIT/dt 有可能被超出,负载上最好串联一个几μH 的无铁芯电感或负温度系数的热敏电阻;另一种解决办法:对电阻性负载采用零电压导通。

9、器件固定到散热器时,避免让双向可控硅受到应力,固定,然后焊接引线,不要把铆钉芯轴放在器件接口片一侧。

10、为了长期可靠工作,应保证 Rth j-a足够低,维持 Tj不高于 Tjmax ,其值相应于可能的最高环境温度。

可控硅的用途

普通晶闸管最基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二极管整流电路属于不可控整流电路。如果把二极管换成晶闸管,就可以构成可控整流电路。以最简单的单相半波可控整流电路为例,在正弦交流电压U2的正半周期间,如果VS的控制极没有输入触发脉冲Ug,VS仍然不能导通,只有在U2处于正半周,在控制极外加触发脉冲Ug时,晶闸管被触发导通。画出它的波形(c)及(d),只有在触发脉冲Ug到来时,负载RL上才有电压UL输出。Ug到来得早,晶闸管导通的时间就早;Ug到来得晚,晶闸管导通的时间就晚。通过改变控制极上触发脉冲Ug到来的时间,就可以调节负载上输出电压的平均值UL。在电工技术中,常把交流电的半个周期定为180°,称为电角度。这样,在U2的每个正半周,从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α;在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角θ。很明显,α和θ都是用来表示晶闸管在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角α或导通角θ,改变负载上脉冲直流电压的平均值UL,实现了可控整流。

1、小功率塑封双向可控硅通常用作声光控灯光系统。额定电流:IA小于2A。

2、大;中功率塑封和铁封可控硅通常用作功率型可控调压电路。像可调压输出直流电源等等。

3、大功率高频可控硅通常用作工业中;高频熔炼炉等。

可控硅的主要参数

1、额定通态平均电流IT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VPF 在控制极开路未加触发信号,阳极正向电压还未超过导能电压时,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,不能超过手册给出的这个参数值。

3、反向阴断峰值电压VPR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,不能超过手册给出的这个参数值。

4、控制极触发电流Ig1 、触发电压VGT在规定的环境温度下,阳极——阴极间加有一定电压时,可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极

电流和电压。

5、维持电流IH在规定温度下,控制极断路,维持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。

可控硅的不同几个极的判别方法

单、双向可控硅的判别

1、先任测两个极,若正、反测指针均不动(R×1挡),可能是A、K或G、A极(对单向可控硅)也可能是T2、T1或T2、G极(对双向可控硅)。若其中有一次测量指示为几十至几百欧,则必为单向可控硅。且红笔所接为K极,黑笔接的为G极,剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧,则必为双向可控硅。再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测,其中必有一次阻值稍大,则稍大的一次红笔接的为G极,黑笔所接为T1极,余下是T2极。

2、快速鉴别可控硅三个极也就是引脚的方法很简单,根据P-N结的原理,只要用万用表测量一下三个极之间的电阻值就可以。阳极与阴极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上,阳极和控制极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上(它们之间有两个P-N结,而且方向相反,因此阳极和控制极正反向都不通)。

3、控制极与阴极之间是一个P-N结,因此它的正向电阻大约在几欧-几百欧的范围,反向电阻比正向电阻要大。可是控制极二极管特性是不太理想的,反向不是完全呈阻断状态的,可以有比较大的电流通过,因此,有时测得控制极反向电阻比较小,并不能说明控制极特性不好。另外,在测量控制极正反向电阻时,万用表应放在R*10或R*1挡,防止电压过高控制极反向击穿。

4、若测得元件阴阳极正反向已短路,或阳极与控制极短路,或控制极与阴极反向短路,或控制极与阴极断路,说明该元件已损坏。

5、可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种,都是三个电极。单向可控硅有阴极(K)、阳极(A)、控制极(G)。双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连,其引出端称T2极,其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连,其引出端称T2极,剩下则为控制极(G)。

双向可控硅和单向可控硅的区别

1、引脚功能区别:

单向可控硅缩写为SCR,双向可控硅英文缩写TRIAC。单向可控硅的引脚符号是K、G、A,其中G极为门极,也是控制极,A极为阳极,K极为阴极。而双向可控硅的引脚符号是T1、T2、G,其中G为门极,另外两个端子因为可以双向导通,所以不区分阴极和阳极,都是主端子,用T1、T2表示。其特点是,当G极和T2极相对于T1,的电压均为正时,T2是阳极,T1是阴极。反之,当G极和T2极相对于T1的电压均为负时,T1变成阳极,T2为阴极。双向可控硅由于正、反向特性曲线具有对称性,所以它可在任何一个方向导通。

2、工作状态区别:

单向可控硅若是用于直流电路,一旦触发信号开通,并保持一定幅度的流通电流的话,可控硅会一直保持开通状态。除非将电源开断一次,才能使其关断。若用于交流电路,则在其承受正向电压期间,若接受一个触发信号,则一直保持导通,直到电压过零点到来,因无流通电流而自行关断。在承受反向电压期间,即使送入触发信号,可控硅也因A、K间电压反向,而保持于截止状态。

3、双向可控硅第一阳极T1与第二阳极T2间,无论所加电压极性是正向还是反向,只要控制极G和第一阳极T1间加有正负极性不同的触发电压,就可触发导通呈低阻状态。此时T1、T2间压降也约1V。双向可控硅一旦导通,即使失去触发电压,也能继续保持导通状态。只有当第一阳极T1、第二阳极T2电流减小,小于维持电流或T1、T2间当电压极性改变且没有触发电压时,双向可控硅才截断,此时只有重新加触发电压方可导通。

4、应用区别:

单向可控硅因为只有阳极电压大于阴极时,在门极加控制电压才会导通,反之截止,这和二极管的单向导电性一样,所以广泛应用于可控整流。需要说明的是,一旦导通之后,门极信号就无法使其关断,只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。而双向可控硅在施加正向或反向电压时受到脉冲触发都会导通,导通具备开关功能,导通角可控具备调压功能,所以双向可控硅在交流电路中能完成开关和调压双重功能。可控硅目前应用于各个领域,电动机软启动器就是可控硅的典型应用。




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