晶閘管的工作原理和主要參數
晶閘管(Thyristor)是晶體(ti) 閘流管的簡稱,又被稱做可控矽整流器,以前被簡稱為(wei) 可控矽;1957年美國通用電氣公司開發出世界上第一款晶閘管產(chan) 品,並於(yu) 1958年將其商業(ye) 化;晶閘管是PNPN四層半導體(ti) 結構,它有三個(ge) 極:陽極,陰極和控製極; 晶閘管具有矽整流器件的特性,能在高電壓、大電流條件下工作,且其工作過程可以控製、被廣泛應用於(yu) 可控整流、交流調壓、無觸點電子開關(guan) 、逆變及變頻等電子電路中。
一、晶閘管的工作原理
晶閘管在工作過程中,它的陽極(A)和陰極(K)與(yu) 電源和負載連接,組成晶閘管的主電路,晶閘管的門極G和陰極K與(yu) 控製晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控製電路。
晶閘管為(wei) 半控型電力電子器件,它的工作條件如下:
1. 晶閘管承受反向陽極電壓時,不管門極承受何種電壓,晶閘管都處於(yu) 反向阻斷狀態。
2. 晶閘管承受正向陽極電壓時,僅(jin) 在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處於(yu) 正向導通狀態,這就是晶閘管的閘流特性,即可控特性。
3. 晶閘管在導通情況下,隻要有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導通,即晶閘管導通後,門極失去作用。門極隻起觸發作用。
4. 晶閘管在導通情況下,當主回路電壓(或電流)減小到接近於(yu) 零時,晶閘管關(guan) 斷。
二、晶閘管的主要參數
為(wei) 了正確選用晶閘管元件,必須要了解它的主要參數,一般在產(chan) 品的目錄上都給出了參數的平均值或極限值,產(chan) 品合格證上標有元件的實測數據。
(1)斷態重複峰值電壓UDRM 在控製極斷路和晶閘管正向阻斷的條件下,可以重複加在晶閘管兩(liang) 端的正向峰值電壓,其數值比正向轉折電壓小100V。
(2)反向重複峰值電壓URRM 在控製極斷路時,可以重複加在晶閘管元件上的反向峰值電壓,此電壓數值規定比反向擊穿電壓小100V。 通常把UDRM與(yu) URRM中較小的一個(ge) 數值標作器件型號上的額定電壓。由於(yu) 瞬時過電壓也會(hui) 使晶閘管遭到破壞,因而在選用的時候,額定電壓一個(ge) 應該為(wei) 正常工作峰值電壓的2~3倍,作為(wei) 安全係數。
(3)額定通態平均電流(額定正向平均電流)IT 在環境溫度不大於(yu) 40oC和標準散熱即全導通的條件下,晶閘管元件可以連續通過的工頻正弦半波電流(在一個(ge) 周期內(nei) )的平均值,稱為(wei) 額定通態平均電流IT,簡稱額定電流。
(4)維持電流IH
在規定的環境溫度和控製極斷路的條件下,維持元件繼續導通的最小電流稱為(wei) 維持電流IH 。一般為(wei) 幾十毫安~一百多毫安,其數值與(yu) 元件的溫度成反比,在120攝氏度時維持電流約為(wei) 25攝氏度時的一半。當晶閘管的正向電流小於(yu) 這個(ge) 電流時,晶閘管將自動關(guan) 斷。
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