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可控硅基础知识

  • 2019-09-18 10:50:13 洛阳万乐电力设备厂 466
  • 一、 可控硅的概述

    可控硅是可控硅整流元件的简称(亦称晶闸管),是一种具有三个PN结的四层结构的半导体器件,属于半控的电流控制器件。

    和其它半导体器件一样,它具有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。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。

    二、 可控硅的分类

    可控硅有多种分类方法:

    (一)按关断、导通及控制方式分类:可控硅按其关断、导通及控制方式可分为普通可控硅、双向可控硅、逆导可控硅、门极关断可控硅(GTO)、BTG可控硅、温控可控硅和光控可控硅等多种。

    (二)按引脚和极性分类:可控硅按其引脚和极性可分为二极可控硅、三极可控硅和四极可控硅。

    (三)按封装形式分类:可控硅按其封装形式可分为金属封装可控硅、塑封可控硅和陶瓷封装可控硅三种类型。其中,金属封装可控硅又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种;塑封可控硅又分为带散热片型和不带散热片型两种。

    (四)按电流容量分类:可控硅按电流容量可分为大功率可控硅、中功率可控硅和小功率可控硅三种。通常,大功率可控硅多采用金属壳封装,而中、小功率可控硅则多采用塑封或陶瓷封装。

    (五)按关断速度分类:可控硅按其关断速度可分为普通可控硅和高频(快速)可控硅。

    三、 可控硅的工作原理

    1)导通

    l栅极悬空时,BG1BG2截止,没有电流流过负载电阻RL

    l栅极输入一个正脉冲电压(注入触发电流Ig)时,BG2导通,VCE(BG2)下降,VBE(BG1)升高。

    l正反馈过程:

    Ig↑→Ic2↑→Ia↑→Ic1↑→Ig↑ 使BG1和BG2进入饱和导通状态。

    l电路很快从截止状态进入导通状态。

    l由于正反馈的作用栅极Ig没有触发将保持导通状态不变

    2)截止

    阳极—阴极加上反向电压

    l BG1和BG2截止。

    l 加大负载电阻RL使电流减少BG1和BG2的基电流也将减少。

    l 当减少到某一个值时由于电路的正反馈作用,电路翻转为截止状态。

    这个电流为维持电流IH

    四、可控硅的应用领域

    可控硅主要的作用之一就是稳压稳流。它在家用电器中的调光灯、调速风扇、空调机、电冰箱、洗衣机、照相机、组合音响、声光控电路、定时控制器、燃气点火器、玩具装置、电动工具、摩托车点火器、调压器及工业控制等都大量使用了可控硅器件。

    五、 可控硅的封装形式

    常用可控硅的封装形式有:TO-220A、TO-220B、TO-220C、TO-220F、TO-220AB、TO-3P、TO-92、TO-252、TO-126、TO-263、TO-202、SOT-89、SOT-23、SOT-223等

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