可控硅开关原理分析及应用(yong)、分类(lei)-KIA MOS管(guan)
信息来源:本站 日期:2021-06-04
可控(kong)硅开关又叫晶(jing)闸(zha)管(guan),是晶(jing)体闸(zha)流管(guan)(Thyristor)的简称,故称可控(kong)硅,它是一种大(da)功率开关型半导体器件,在电路中(zhong)用文(wen)字符号为(wei)“V”、“VT”表示(shi)(旧标(biao)准中(zhong)用字母“SCR”表示(shi))。
可(ke)控(kong)硅(gui)开(kai)关也即是俗称无触(chu)点(dian)开(kai)关丶用双(shuang)向(xiang)可(ke)控(kong)硅(gui)丶或者单向(xiang)可(ke)控(kong)硅(gui)为开(kai)关器件,具有开(kai)关速度(du)快丶带(dai)负载能力(li)强,功(gong)耗(hao)小(xiao),无噪声等特(te)点(dian)。广泛应用于(yu)各种(zhong)自(zi)动化(hua)控(kong)制电(dian)路中。
可(ke)控(kong)硅开(kai)关(guan)的工作原理如下:
(1)导通
栅极悬空时,BG1和BG2截止(zhi),没有电流(liu)流(liu)过负载电阻RL。
栅(zha)极输(shu)入一个正脉(mai)冲(chong)电(dian)压(注(zhu)入触发电(dian)流Ig)时,BG2导通,VCE(BG2)下降,VBE(BG1)升高(gao)。
正反馈过程(cheng):
Ig↑→Ic2↑→Ia↑→Ic1↑→Ig↑ 使BG1和BG2进入饱和导通状态。
电路很快(kuai)从截(jie)止(zhi)状(zhuang)态进(jin)入导通状(zhuang)态。
由于正反(fan)馈(kui)的作用栅极Ig没(mei)有触(chu)发将保(bao)持导(dao)通状(zhuang)态不变。
(2)截止(zhi)
阳极—阴(yin)极加上反向电压
BG1和BG2截止。
加大负载电(dian)阻RL使电(dian)流减少BG1和BG2的基电(dian)流也将减少。
当减少(shao)到某(mou)一(yi)个(ge)值(zhi)时(shi)由于电路的正反馈(kui)作用(yong),电路翻(fan)转为截止状(zhuang)态(tai)。
这个(ge)电(dian)流为维持电(dian)流IH
按(an)关断、导通及控(kong)制方式分类
可(ke)(ke)(ke)(ke)控(kong)硅(gui)(gui)按其(qi)关断(duan)、导(dao)通及(ji)控(kong)制(zhi)方(fang)式可(ke)(ke)(ke)(ke)分为普通可(ke)(ke)(ke)(ke)控(kong)硅(gui)(gui)、双向可(ke)(ke)(ke)(ke)控(kong)硅(gui)(gui)、逆(ni)导(dao)可(ke)(ke)(ke)(ke)控(kong)硅(gui)(gui)、门极关断(duan)可(ke)(ke)(ke)(ke)控(kong)硅(gui)(gui)(GTO)、BTG可(ke)(ke)(ke)(ke)控(kong)硅(gui)(gui)、温控(kong)可(ke)(ke)(ke)(ke)控(kong)硅(gui)(gui)和光(guang)控(kong)可(ke)(ke)(ke)(ke)控(kong)硅(gui)(gui)等多种。
按引脚和极性分类
可控硅(gui)按其引脚和极(ji)性可分(fen)为二极(ji)可控硅(gui)、三极(ji)可控硅(gui)和四极(ji)可控硅(gui)。
按封装形式分类(lei)
可(ke)控(kong)(kong)硅(gui)(gui)(gui)按其封(feng)(feng)装(zhuang)形(xing)式可(ke)分为(wei)金属封(feng)(feng)装(zhuang)可(ke)控(kong)(kong)硅(gui)(gui)(gui)、塑(su)封(feng)(feng)可(ke)控(kong)(kong)硅(gui)(gui)(gui)和陶瓷(ci)封(feng)(feng)装(zhuang)可(ke)控(kong)(kong)硅(gui)(gui)(gui)三种(zhong)类型(xing)。其中,金属封(feng)(feng)装(zhuang)可(ke)控(kong)(kong)硅(gui)(gui)(gui)又分为(wei)螺栓形(xing)、平板形(xing)、圆(yuan)壳形(xing)等多种(zhong);塑(su)封(feng)(feng)可(ke)控(kong)(kong)硅(gui)(gui)(gui)又分为(wei)带(dai)散热(re)片(pian)型(xing)和不带(dai)散热(re)片(pian)型(xing)两种(zhong)。
按电流容(rong)量(liang)分(fen)类(lei)
可(ke)控硅(gui)(gui)按(an)电流容(rong)量可(ke)分为大(da)(da)功(gong)率(lv)可(ke)控硅(gui)(gui)、中功(gong)率(lv)可(ke)控硅(gui)(gui)和小功(gong)率(lv)可(ke)控硅(gui)(gui)三种。通常,大(da)(da)功(gong)率(lv)可(ke)控硅(gui)(gui)多采用金属(shu)壳封(feng)装,而中、小功(gong)率(lv)可(ke)控硅(gui)(gui)则多采用塑封(feng)或陶瓷封(feng)装。
按关断速度分类
可控硅(gui)按其关断(duan)速(su)度可分为普通(tong)可控硅(gui)和高频(快(kuai)速(su))可控硅(gui)。
可控硅是可控硅整流元件的(de)简称,是一(yi)种具有三个PN结(jie)的(de)四层结(jie)构的(de)大功率半导(dao)体器件。
实际(ji)上,可控硅的功用不(bu)仅(jin)是(shi)整流(liu),它还可以用作无触点开(kai)关以快速(su)接通或切断电(dian)(dian)(dian)路(lu),实现将直流(liu)电(dian)(dian)(dian)变(bian)(bian)成交流(liu)电(dian)(dian)(dian)的逆(ni)变(bian)(bian),将一(yi)种(zhong)频率的交流(liu)电(dian)(dian)(dian)变(bian)(bian)成另一(yi)种(zhong)频率的交流(liu)电(dian)(dian)(dian),等等。
可(ke)(ke)控硅和其(qi)它半导体(ti)器件一样,其(qi)有体(ti)积小(xiao)、效率(lv)高、稳(wen)定性(xing)好、工作可(ke)(ke)靠等优点。它的(de)出现,使半导体(ti)技术从弱电(dian)领域(yu)进入了强电(dian)领域(yu),成为工业(ye)(ye)、农业(ye)(ye)、交通运输、军事科研以至商业(ye)(ye)、民用电(dian)器等方面争(zheng)相采用的(de)元件。
可控(kong)硅(gui)器件是一种非(fei)常(chang)重要的(de)功率器件,可用来作高(gao)(gao)电(dian)压(ya)和高(gao)(gao)电(dian)流的(de)控(kong)制。可控(kong)硅(gui)器件主要用在开关方(fang)面,使(shi)器件从关闭或(huo)(huo)是阻断(duan)的(de)状态转(zhuan)换为开启或(huo)(huo)是导通的(de)状态,反之亦然(ran)。
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