晶体闸流管

发布时间：2022-10-09 14:46
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2137

　　晶体闸流管（Thyristor）又称作可控硅整流器，曾被简称为可控硅；1957年美国通用电器公司开发出世界上第一晶闸管产品，并于1958年使其商业化。晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极；晶闸管工作条件为：加正向电压且门极有触发电流。


晶体闸流管

工作原理

　　晶闸管T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。

工作条件

　　晶闸管的工作条件：

　　1.晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态。

　　2.晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。

　　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。

　　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。


作用

　　可控的导电开关，与二极管相比，不同之处是正向导通首控制极电流控制。

　　晶闸管在电路中的主要作用是实现可控整流。当在晶闸管的阴极和阳极间加上正向电压而控制极不加任何信号时，晶闸管处于关断状态。

　　如果在控制极和阴极之间加上一个正向的小电压，则晶闸管将导通，此时即使撤走控制信号，晶闸管仍能保持导通，除非断开阳极电源回路或将阳极电流降低到小于晶闸管的维持电流。通常情况下，触发晶闸管所需的电流等于流过晶闸管电流的1/100~1/1000。

　　这意味着，当将晶闸管串联在弧焊变压器的次级绕组及焊接电缆上后，它不但能将交流变成直流，在相应的电子装置的配合下还能控制焊接电流的大小。

　　晶闸管只有两种工作状态，即导通和截止，只能通过调节晶闸管的导通点（触发角）来调节电流的大小，给出了电阻性负载的单相桥式可控整流电路中在不同时刻触发晶闸管的输出波形。晶闸管的导通时刻越早，向负载输出的功率越大。


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    晶闸管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一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化。在性能上，晶闸管不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件更为可贵的可控性，它只有导通和关断两种状态。下面Ameya360电子元器件采购网来具体介绍晶闸管的开关特性、工作原理、主要参数和用途。    晶闸管的工作原理:    在晶闸管的阳极与阴极之间加反向电压时，有两个PN结处于反向偏置，在阳极与阴极之间加正向电压时，中间的那个PN结处于反向偏置，所以，晶闸管都不会到导通(称为阻断)。    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。    晶闸管的主要参数：    为了正确选用晶闸管元件，必须要了解它的主要参数，一般在产品的目录上都给出了参数的平均值或极限值，产品合格证上标有元件的实测数据。    1、断态重复峰值电压UDRM    在控制极断路和晶闸管正向阻断的条件下，可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压，其数值比正向转折电压小100V。    2、反向重复峰值电压URRM    在控制极断路时，可以重复加在晶闸管元件上的反向峰值电压，此电压数值规定比反向击穿电压小100V。    通常把UDRM与UDRM中较小的一个数值标作器件型号上的额定电压。由于瞬时过电压也会使晶闸管遭到破坏，因而在选用的时候，额定电压一个应该为正常工作峰值电压的2～3辈，作为安全系数。    3、额定通态平均电流(额定正向平均电流)IT    在环境温度不大于40oC和标准散热即全导通的条件下，晶闸管元件可以连续通过的工频正弦半波电流(在一个周期内)的平均值，称为额定通态平均电流IT，简称额定电流。    这里需要特别说明的是，晶闸管允许流过的电流的大小主要取决于元件的结温，而在规定的环境温度和冷却条件下，结温的高低仅与发热有关，晶闸管管芯的发热又由流过其电流的有效值决定。因此，在使用时应按照工作中晶闸管实际流过的电流的有效值与通态平均电流所对应的电流有效值相等的原则来选取晶闸管的额定电流。    （4）维持电流IH    在规定的环境温度和控制极断路的条件下，维持元件继续导通的最小电流称为维持电流IH。一般为几十毫安～一百多毫安，其数值与元件的温度成反比，在120℃时维持电流约为25℃时的一半。当晶闸管的正向电流小于这个电流时，晶闸管将自动关断。    晶闸管的开关特性：    1)起始时若控制极G不加电压，则不论阳极A加正向还是反向电压，晶闸管均不导通，这说明晶闸管具有正、反向阻断能力。    2)晶闸管的阳极A和控制极G同时加正向电压时晶闸管才能导通，这是晶闸管导通必须同时具备的两个条件。    3)在晶闸管导通之后，其控制极G就失去了控制作用。欲使晶闸管恢复阻断状态，必须把阳极电流降低到一定值(小于维持电流)。    晶闸管的用途：    晶体闸流管是一种开关元件，具有以小电流控制大电流、以低电压控制高电压的作用，具有体积小、重量轻、功耗低、效率高、开关速度快等优点，能在高电压、大电流条件下工作。基于上述特点，晶闸管被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变、调光、调压、调速变频等电子电路中，是典型的小电流控制大电流的设备。
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