可控硅開(kāi)關(guān)是什么?如何控制它的導(dǎo)通和關(guān)閉?
一、可控硅開(kāi)關(guān)是什么
可控硅開(kāi)關(guān)又叫晶閘管,是晶體閘流管(Thyristor)的簡(jiǎn)稱,故稱可控硅,它是一種大功率開(kāi)關(guān)型半導(dǎo)體器件,在電路中用文字符號(hào)為“V”、“VT”表示(舊標(biāo)準(zhǔn)中用字母“SCR”表示)。
可控硅開(kāi)關(guān)也即是俗稱無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)丶用雙向可控硅丶或者單向可控硅為開(kāi)關(guān)器件,具有開(kāi)關(guān)速度快丶帶負(fù)載能力強(qiáng),功耗小,無(wú)噪聲等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化控制電路中。
二、可控硅開(kāi)關(guān)的分類
按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式分類
可控硅按其關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式可分為普通可控硅、雙向可控硅、逆導(dǎo)可控硅、門(mén)極關(guān)斷可控硅(GTO)、BTG可控硅、溫控可控硅和光控可控硅等多種。
按引腳和極性分類
可控硅按其引腳和極性可分為二極可控硅、三極可控硅和四極可控硅
按封裝形式分類
可控硅按其封裝形式可分為金屬封裝可控硅、塑封可控硅和陶瓷封裝可控硅三種類型。其中,金屬封裝可控硅又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種;塑封可控硅又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。
按電流容量分類
可控硅按電流容量可分為大功率可控硅、中功率可控硅和小功率可控硅三種。通常,大功率可控硅多采用金屬殼封裝,而中、小功率可控硅則多采用塑封或陶瓷封裝。
按關(guān)斷速度分類
可控硅按其關(guān)斷速度可分為普通可控硅和高頻(快速)可控硅。
三、可控硅開(kāi)關(guān)的工作原理
(1)導(dǎo)通
柵極懸空時(shí),BG1和BG2截止,沒(méi)有電流流過(guò)負(fù)載電阻RL。
柵極輸入一個(gè)正脈沖電壓(注入觸發(fā)電流Ig)時(shí),BG2導(dǎo)通,VCE(BG2)下降,VBE(BG1)升高。
正反饋過(guò)程:
Ig↑→Ic2↑→Ia↑→Ic1↑→Ig↑ 使BG1和BG2進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)。
電路很快從截止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。
由于正反饋的作用柵極Ig沒(méi)有觸發(fā)將保持導(dǎo)通狀態(tài)不變
(2)截止
陽(yáng)極—陰極加上反向電壓
BG1和BG2截止。
加大負(fù)載電阻RL使電流減少BG1和BG2的基電流也將減少。
當(dāng)減少到某一個(gè)值時(shí)由于電路的正反饋?zhàn)饔?,電路翻轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)。
這個(gè)電流為維持電流IH
四、可控硅的導(dǎo)通和關(guān)閉
可控硅導(dǎo)通有兩個(gè)條件:一是可控硅陽(yáng)極與陰極間必須加正向電壓,二是控制極也要加正向電壓。以上兩個(gè)條件必須同時(shí)具備,可控硅才會(huì)處于導(dǎo)通狀態(tài)。另外,可控硅一旦導(dǎo)通后,即使降低控制極電壓或去掉控制極電壓,可控硅仍然導(dǎo)通。
可控硅關(guān)斷條件:降低或去掉加在可控硅陽(yáng)極至陰極之間的正向電壓,使陽(yáng)極電流小于最小維持電流以下。
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