可控硅的工作原理是什么 可控硅有哪些作用

发布时间：2022-09-26 15:37
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2645

　　可控硅简称SCR，是一种大功率电器元件，也称晶闸管。它具有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。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。

可控硅的工作原理是什么 可控硅有哪些作用

　　一、可控硅的工作原理

　　可控硅有三个极----阳极（A）、阴极（K）和控制极（G），管芯是P型导体和N型导体交迭组成的四层结构，共有三个PN 结，与只有一个PN结的硅整流二极管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制极的引入，为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。

　　可控硅应用时，只要在控制极加上很小的电流或电压，就能控制很大的阳极电流或电压。目前已能制造出电流容量达几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、可控硅有哪些作用

　　可控硅的作用之一就是可控整流，这也是可控硅最基本也最重要的作用。大家所熟知的二极管整流电路只可完成整流的功能，并没有实现可控，而一旦把二极管换做可控硅，便构成了一个可控整流电路。一个最基本的单相半波可控整流电路中，当正弦交流电压处于正半周时，只有在控制极外加触发脉冲时，可控硅才被触发导通，负载上才会有电压输出，因此可以通过改变控制极上触发脉冲到来的时间，来进一步调节负载上输出电压的平均值，达到可控整流的作用。

　　可控硅的作用之二就是用作无触点开关，经常用于自动化设备中，代替通用继电器，具有无噪音、寿命长的特点。

　　可控硅的作用之三就是起到开关和调压的作用，经常应用于交流电路中，由于其被触发时间不同，因此通过它的电流只有其交流周期的一部分，通过它的电压只有全电压的一部分，因而起到调节输出电压的作用。


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　　整流器是当今不可缺少的基础设备之一，通过整流器，我们能够将交流电转化为直流电。普通可控硅整流器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。可控硅整流器是一种以晶闸管(电力电子功率器件)为基础，以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器。具有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻等诸多优点。本文Ameya360电子元器件采购网收集整理了一些资料，希望能对各位读者有比较大的参阅价值。　　可控硅整流器的结构　　1、外形上来看，可控硅整流器也主要有螺栓型和平板型两种封装结构。　　2、出阳极A、阴极K和门极(控制端)G三个联接端。　　3、部是PNPN四层半导体结构。　　可控硅整流器的外形、结构和电气图形符号　　a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号　　可控硅整流器VS与小灯泡EL串联起来，通过开关S接在直流电源上。注意阳极A是接电源的正极，阴极K接电源的负极，控制极G通过按钮开关SB接在3V直流电源的正极(这里使用的是KP5型晶闸管，若采用KP1型，应接在1.5V直流电源的正极)。晶闸管与电源的这种连接方式叫做正向连接，也就是说，给晶闸管阳极和控制极所加的都是正向电压。现在我们合上电源开关S，小灯泡不亮，说明晶闸管没有导通;再按一下按钮开关SB，给控制极输入一个触发电压，小灯泡亮了，说明晶闸管导通了。　　这个实验告诉我们，要使可控硅整流器导通，一是在它的阳极A与阴极K之间外加正向电压，二是在它的控制极G与阴极K之间输入一个正向触发电压。晶闸管导通后，松开按钮开关，去掉触发电压，仍然维持导通状态。　　可控硅整流器的特点：是“一触即发”。但是，如果阳极或控制极外加的是反向电压，晶闸管就不能导通。控制极的作用是通过外加正向触发脉冲使晶闸管导通，却不能使它关断。那么，用什么方法才能使导通的晶闸管关断呢?使导通的晶闸管关断，可以断开阳极电源或使阳极电流小于维持导通的最小值(称为维持电流)。如果晶闸管阳极和阴极之间外加的是交流电压或脉动直流电压，那么，在电压过零时，晶闸管会自行关断。　　通常用双三极管来描述可控硅的四层结构，看成一NPN和PNP晶体管的互联. 若两晶体管的共基极电流放大系数分别为α1和α2(均为工作状态的函数)，导通的必要条件是α1+α2?1.阻断状态下， 两晶体管的电流放大系数均很小;若在正向阻断状态下，于控制极注入一正向电流，则NPN管的电流放大系数α1迅速增大，并导致α2的增大，从而满足导通条件。　　可控硅整流器安装及注意事项　　1、把可控硅整流器安放好，并保持其稳定，为保证整流器通风良好，其前后左右0.5m以内不要有任何物体。另外，避免可控硅整流器在充满粉尘和腐蚀性气体的环境中工作，并远离产热源，和潮湿地带，相对湿度5%~70%，环境温度-25℃~40℃，以延长机器寿命。　　2、检查一下可控硅整流器机器外壳有无松动，端口有无在运输过程中损坏，确认三相空气开关处于断开位置。　　3、找出电源输入线，分别接好引线，将远控线对好插座的凹凸部位插牢并旋紧。　　4、机箱后面外壳左下角有“ ”标识，请接入大地，预防静电。　　5、将功率调节旋钮⑤逆时针旋转到底(最小状态)。　　6、闭合空气开关，此时风扇开始转动，电源指示灯①亮。故障灯④会闪烁数次随即熄灭。　　7、将“工作/待机”开关②拨至“待机”档，然后拨至“工作”档。　　8、顺时针旋转调节旋钮⑤，当“稳压/稳流”开关置于“稳压”档时，电压表读数随即增加至所需值，电流表根据负载大小做出相应指示;当“稳压/稳流”开关置于“稳流”档时，有负载情况下，电流表读数随着增加至所需值，电压表根据负载大小做出相应指示，无负载时，顺时针旋转调节旋钮，电压指示最高值，电流表指示为零。　　9、关闭电源时应先将调节旋钮逆时针旋到底，将“工作/待机”开关拨至“待机”档，断开空气开关。　　10、机器正常工作时，外壳由于机内高频磁场的影响会产生涡流使外壳发热，并且有静电，属正常现象。　　11、水冷可控硅整流器，在进水口中接水源管，出水口接好出水管，检查进水是否顺畅，机器出厂时已调好水压开关，工作时，不能低于所调水压。　　经以上运行，若无异常现象，说明电源是完好的，连接负载就可以正常工作了。　　相信通过阅读Ameya360电子元器件采购网介绍的上面内容，大家对可控硅整流器有了初步的了解。
2022-05-17 10:55 阅读量：2614
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