可控硅簡(jiǎn)稱SCR,是一種大功率電器元件,也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,可作為大功率驅(qū)動(dòng)器件,實(shí)現(xiàn)用小功率控件控制大功率設(shè)備。它的出現(xiàn),使半導(dǎo)體技術(shù)從弱電領(lǐng)域進(jìn)入了強(qiáng)電領(lǐng)域,成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、軍事科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭(zhēng)相采用的元件。
一.可控硅工作原理圖
可控硅有三個(gè)極----陽(yáng)極(A)、陰極(K)和控制極(G),管芯是P型導(dǎo)體和N型導(dǎo)體交迭組成的四層結(jié)構(gòu),共有三個(gè)PN 結(jié),與只有一個(gè)PN結(jié)的硅整流二極管在結(jié)構(gòu)上迥然不同??煽毓璧乃膶咏Y(jié)構(gòu)和控制極的引入,為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)。
可控硅應(yīng)用時(shí),只要在控制極加上很小的電流或電壓,就能控制很大的陽(yáng)極電流或電壓。目前已能制造出電流容量達(dá)幾百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅,50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。
二.可控硅作用有哪些?
可控硅的作用之一就是可控整流,這也是可控硅最基本也最重要的作用。大家所熟知的二極管整流電路只可完成整流的功能,并沒有實(shí)現(xiàn)可控,而一旦把二極管換做可控硅,便構(gòu)成了一個(gè)可控整流電路。一個(gè)最基本的單相半波可控整流電路中,當(dāng)正弦交流電壓處于正半周時(shí),只有在控制極外加觸發(fā)脈沖時(shí),可控硅才被觸發(fā)導(dǎo)通,負(fù)載上才會(huì)有電壓輸出,因此可以通過改變控制極上觸發(fā)脈沖到來(lái)的時(shí)間,來(lái)進(jìn)一步調(diào)節(jié)負(fù)載上輸出電壓的平均值,達(dá)到可控整流的作用。
可控硅的作用之二就是用作無(wú)觸點(diǎn)開關(guān),經(jīng)常用于自動(dòng)化設(shè)備中,代替通用繼電器,具有無(wú)噪音、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
可控硅的作用之三就是起到開關(guān)和調(diào)壓的作用,經(jīng)常應(yīng)用于交流電路中,由于其被觸發(fā)時(shí)間不同,因此通過它的電流只有其交流周期的一部分,通過它的電壓只有全電壓的一部分,因而起到調(diào)節(jié)輸出電壓的作用。
三.可控硅分類
可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅,簡(jiǎn)稱TRIAC。雙向可控硅在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于兩個(gè)單向可控硅反向連接,這種可控硅具有雙向?qū)üδ?。其通斷狀態(tài)由控制極G決定。在控制極G上加正脈沖(或負(fù)脈沖)可使其正向(或反向)導(dǎo)通。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是控制電路簡(jiǎn)單,沒有反向耐壓?jiǎn)栴},因此特別適合做交流無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)使用。
四. 可控硅主要參數(shù)有哪些?
1.正向阻斷峰值電壓(VPFU)
是指在控制極開路及正向阻斷條件下,可以重復(fù)加在器件上的正向電壓的峰值。此電壓規(guī)定為正向轉(zhuǎn)折電壓值的80%。
2.反向阻斷峰值電壓(VPRU)
它是指在控制極斷路和額定結(jié)溫度下,可以重復(fù)加在器件上的反向電壓的峰值。此電壓規(guī)定為最高反向測(cè)試電壓值的80%。
3.額定正向平均電流(IF)
在環(huán)境溫度為+40C時(shí),器件導(dǎo)通(標(biāo)準(zhǔn)散熱條件)可連續(xù)通過工頻(即指供電網(wǎng)供給的電源頻率.一般為50Hz或60Hz,我國(guó)規(guī)定為50Hz)正弦半波電流的平均值。
4.正向平均壓降(UF)
在規(guī)定的條件下,器件通以額定正向平均電流時(shí),在陽(yáng)極與陰極之間電壓降的平均值。
5.維持電流(IH)
在控制極斷開時(shí),器件保持導(dǎo)通狀態(tài)所必需的最小正向電流。
6.控制極觸發(fā)電流(Ig)
陽(yáng)極與陰極之間加直流6V電壓時(shí),使可控硅完全導(dǎo)通所必需的最小控制極直流電流。
7.控制極觸發(fā)電壓(Ug)