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晶閘管的結構和工作原理
來源: 日期:2013-12-18 14:01:20 人氣:標簽:
基本特性
靜態特性 伏安特性
動態特性 零偏置、正向偏置、反向偏置三種形態轉換時,伏安特性隨時間變化。
主要參數與選型參考依據
正向平均電流 if,其有效值為1.57if。選擇二極管時,應按照有效值選取。
正向電壓降 uf,一般選取壓降小的二極管,以降低損耗。
反向重復峰值電壓 urrm 按2×urrm選擇電力二極管,urrm通常是不重復反向峰值電壓hrsm的2∕3。
反向平均漏電流irr,也稱反向重復平均電流,是urrm下的平均漏電流。
反向恢復時間trr。
主要類型
普通二極管、整流二極管
快速恢復二極管trr<5us 快速外延二極管trr<50ns
肖特基二極管trr<10~40ns 用于200v以下的電路中
晶閘管及派生器件
晶閘管(scr)又稱可控硅,在高電壓、大電流的應用場合,scr是無可替代的器件。在大容量、低頻的電力電子裝置中仍占主導地位。性能優良的晶閘管派生器件,如快速、雙向、逆導、門極可關斷及光控等晶閘管。
晶閘管的結構和工作原理
只有晶閘管陽極和門極同時承受正向電壓時,晶閘管才能導通,兩者缺一不可。
晶閘管一旦導通后,門極將失去控制作用,門極電壓對管子以后的導通與關斷均不起作用,故門極控制電壓只要是有一定寬度的正向脈沖電壓即可,這個脈沖稱為觸發脈沖。
要使已導通的晶閘管關斷,必須使陽極電流降低到某一個數值以下。這可通過增加負載電阻降低陽極電流,使其接近于0。另外,也可以施加反向陽極電壓來實現。
2 晶閘管的基本特性
(1)靜態特性 伏安特性
①晶閘管的陽極伏安特性
②門極伏安特性 門極伏安特性區的上限,分別用門極正向峰值電壓ufgm、門極正向峰值電流ifgm、門極峰值功率pgm來表征。門極觸發也有一個靈敏度問題,正向門極電壓必須大于門極觸發電壓ugt,正向門極電流必須大于門極觸發電流igt。
晶閘管的動態特性
晶閘管的開通特性 門極開通,即在正向陽極電壓的條件下,門極施加正向觸發信號使晶閘管導通,這種開通為正常開通。
3.晶閘管的主要參數
晶閘管的電壓參數
斷態不重復峰值電壓udsm
斷態重復峰值電壓udrm 規定udrm為udsm的90%。
反向不重復峰值電壓ursm
反向重復峰值電壓urrm 規定urrm為ursm的90%。
額定電壓 ur是指斷態重復峰值電壓udrm和反向重復峰值電壓urrm兩者中,較小的一個電壓值。選用晶閘管時,應該使其額定電壓為正常工作電壓峰值um的2~3倍,以作為安全裕量。 ur=(2~3)um
通態峰值電壓utm 是指額定電流時管子導通的管壓降峰值,一般為1.5~2.5v,且隨陽極電流增加而略微增加。額定電流時的通態平均電壓降一般為1v左右。
晶閘管的電流參數
通態平均電流 it(av) 晶閘管的通態平均電流,定義為晶閘管的額定電流。 對于同一個有效值,不同的電流波形,它們的平均值也不同,因此選用一個晶閘管時,要根據所使用的具體電流波形來計算出允許使用的電流平均值。有效值與平均值的比,稱為波形系數,即 i=kfid≈1.57it(av)
維持電流ih 是指晶閘管維持導通所必須的 小電流。
擎住電流il 擎住電路比維持電流大2~4倍。
浪涌電流itsm 是指在規定條件下,工頻正弦半周期內允許的 大過載峰值電流。
(3)其他參數
斷態電壓臨界上升率du∕dt 為了限制du∕dt上升率,一般在晶閘管陽極與陰極之間并聯一個rc阻容緩沖電路,利用電容兩端電壓不能突跳的特點,來限制電壓的上升率。
斷態電流臨界上升率di∕dt 為了限制電路電流上升率,可在陽極主電路中串入一個小電路,用于限制di∕dt過大。
門極觸發電流igt和門極觸發電壓ugt 為了保證變流裝置的觸發電路對同類晶閘管都能正常觸發,要求觸發電路提供的觸發電流、觸發電壓值,適當大于標準規定的igt和ugt上限值,但不能超過門極所規定的各種參數的極限峰值。
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