什么是可控硅 可控硅的工作原理和作用

发布时间：2023-07-04 13:57
作者：AMEYA360
来源：网络
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　　可控硅是一种重要的电子器件，常用于电力调节、交流电控制和能量转换等领域。它具有独特的工作原理和作用，下面AMEYA360电子元器件采购网将详细介绍可控硅的定义、工作原理和作用。

什么是可控硅 可控硅的工作原理和作用

　　1.什么是可控硅?

　　可控硅(Silicon Controlled Rectifier，SCR)是一种半导体器件，也被称为双向可控二极管。它由四个层状结构的PNPN晶体管组成，其中NPNP的结构使得可控硅能够控制电流的通断。可控硅具有以下几个主要特点：

　　单向导通性：可控硅在正向偏置时能够导通，并且只允许电流从正向流向负向，不允许反向电流通过。

　　开关控制性：可控硅可以通过一个短脉冲或触发信号来控制其通断状态，从而实现对电流的精确控制。

　　大功率承载能力：可控硅能够承受较高的电压和电流，适用于高功率和大电流的应用场景。

　　稳定性和可靠性：可控硅具有较高的温度稳定性和工作可靠性，适用于各种环境条件下的应用。

　　2.可控硅的工作原理和作用?

　　可控硅的工作原理基于PNPN结构和正反馈机制。以下是可控硅的工作原理和作用的详细解释：

　　可控硅的工作原理：当可控硅的阳极与阴极之间施加一个正向电压(触发电压)，并且其门极接收到一个触发信号时，可控硅将开始导通，形成一个低电压降的低阻态。一旦可控硅导通，只有在电流下降到或接近零时才能恢复到截止状态。这种特性使得可控硅能够实现精确的电流控制和开关功能。

　　可控硅的作用：可控硅具有多种应用场景和作用，包括但不限于以下几个方面：

　　电力调节：可控硅用于交流电源的调节和控制，可以实现对电压和电流的精确调整，如灯光调光、电动机速度调节等。

　　交流电控制：可控硅可以用于交流电的开关控制，实现电源的开关断路和对交流电波形的调整。

　　能量转换：可控硅可以用作直流到交流的逆变器，将直流电转换为交流电，广泛应用于电力电子领域。

　　电机驱动：可控硅可以用于电机的启动、制动和速度控制，实现对电机的精确控制。

　　电源保护：可控硅还可以用于电源保护，通过监测电流和电压等参数，实现对电路和设备的保护和安全控制。

　　可控硅在工业、家庭、交通等领域起着重要作用，它的工作原理和作用使得电力调节、交流电控制和能量转换等任务得以实现。可控硅的准确控制和高功率承载能力使其成为许多电子设备和系统中不可或缺的组成部分。

　　除了上述提到的应用，可控硅还在能源领域有广泛的应用。例如，在电能质量改善领域，可控硅可以用来控制电网中的谐波和电压波动，从而保持电能的稳定供应。此外，可控硅还可以用于电力电子变换器、智能电网和太阳能光伏发电系统等领域，提高能源利用效率和电能的可靠性。

　　可控硅的优点包括低开关损耗、快速响应、长寿命和较高的瞬态电压抑制能力。然而，可控硅也存在一些限制，如触发电流和触发功率的要求较高，以及对环境温度的敏感性等。因此，在设计和应用可控硅时需要综合考虑这些因素，并选择适当的保护电路和散热措施。

　　总之，可控硅作为一种重要的半导体器件，在电力调节、交流电控制和能量转换等领域具有广泛的应用。通过准确控制和高功率承载能力，可控硅实现了精确的电流控制和开关功能。随着能源需求和技术的不断发展，可控硅在能源管理和电子系统中的作用将继续发挥并得到进一步的应用和改进。

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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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