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晶閘管工作原理和作用 如何選用晶閘管

本文章由 MAIGOO文章編輯員804號 上傳提供 2024-03-24 評論 0
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晶閘管又被叫做可控硅,是一種電器元件,可以作為大功率驅動器件,實現用小功率控件控制大功率設備,具有體積小、效率高、壽命長的優點。晶閘管從外形上可以分為螺栓形、平板形和平底形,可以滿足不同的應用需求,使用晶閘管需要了解晶閘管導通和關斷的條件和注意事項,那么晶閘管怎么測量好壞?晶閘管多少錢一個?以下,Maigoo小編整理了晶閘管的百科知識,一起來來看看吧。
晶閘管是什么
晶閘管簡介

晶閘管可以控制電(dian)路中的電(dian)流,具有高可靠(kao)性和高穩定性,一般把5安培以下的晶(jing)閘(zha)管叫小功率晶(jing)閘(zha)管,50安培以上的晶(jing)閘(zha)管叫大功率晶(jing)閘(zha)管。

晶閘管的優缺點

1、晶閘管的優點:用(yong)小(xiao)功率(lv)控制大功率(lv),其(qi)放大倍數(shu)(shu)可達數(shu)(shu)十萬倍;控制靈敏,反應迅(xun)速,開關微秒(miao),時間短(duan);損耗(hao)較(jiao)小(xiao),由于其(qi)本身(shen)電壓只為1伏(fu)特左右;體積(ji)小,重(zhong)量輕。

2、晶閘管的缺點:靜態、動態超載能力(li)差;容易被誤(wu)導和干擾。

晶閘管怎么工作
晶閘管的工作原理

晶閘管工(gong)作(zuo)(zuo)的原理是,在(zai)工(gong)作(zuo)(zuo)過程中,它(ta)的陽極(A)和(he)陰極(K)與電源和(he)負載(zai)連接,組成晶閘管的(de)主電路,晶閘管的(de)門極G和(he)陰極K與控(kong)(kong)制(zhi)晶閘管的(de)裝置連接,組成晶閘管的(de)控(kong)(kong)制(zhi)電路。

晶閘管的工作條件

1、晶(jing)閘管承(cheng)(cheng)受反(fan)向陽極電壓(ya)時(shi),不(bu)管門極承(cheng)(cheng)受何(he)種電壓(ya),晶(jing)閘管都處(chu)于反(fan)向阻斷狀態。

2、晶閘管(guan)承(cheng)(cheng)受正(zheng)向(xiang)陽(yang)極電(dian)壓時,僅(jin)在門(men)極承(cheng)(cheng)受正(zheng)向(xiang)電(dian)壓的情況下晶閘管(guan)才導(dao)通(tong),這時晶閘管(guan)處于正(zheng)向(xiang)導(dao)通(tong)狀態,這就是晶閘管(guan)的閘流(liu)特(te)(te)性,即可(ke)控特(te)(te)性。

3、晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)在導(dao)通(tong)(tong)情況(kuang)下,只要(yao)有(you)一定的正向陽極(ji)(ji)電壓(ya),不論門極(ji)(ji)電壓(ya)如何(he),晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)保持(chi)導(dao)通(tong)(tong),即(ji)晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)導(dao)通(tong)(tong)后,門極(ji)(ji)失去(qu)作用,門極(ji)(ji)只起觸(chu)發作用。

4、晶(jing)閘管(guan)在導通情況下,當主(zhu)回路電壓(或電流)減小到接近于零(ling)時,晶(jing)閘管(guan)關斷。

晶閘管結構組成


據(ju)M aigoo網小(xiao)編了解,不管晶(jing)閘管的(de)外形(xing)如何,它(ta)們(men)的(de)管芯都是由P型(xing)硅和N型(xing)硅組成的(de)四層(ceng)P1N1P2N2結構(gou),它(ta)有三個(ge)PN結(J1、J2、J3),從(cong)J1結構(gou)的(de)P1層(ceng)引(yin)出(chu)(chu)陽極A,從(cong)N2層(ceng)引(yin)出(chu)(chu)陰級K,從(cong)P2層(ceng)引(yin)出(chu)(chu)控制極G,所(suo)以它(ta)是一種四層(ceng)三端的(de)半導(dao)體器件。

晶閘管有哪些種類
1、按關斷、導通及控制方式分類

可分為普通晶(jing)閘(zha)管(guan)、雙向晶(jing)閘(zha)管(guan)、逆導晶(jing)閘(zha)管(guan)、門極關斷晶(jing)閘(zha)管(guan)(GTO)、BTG晶閘(zha)(zha)管(guan)、溫控晶閘(zha)(zha)管(guan)和光控晶閘(zha)(zha)管(guan)等多種。

2、按引腳和極性分類

可分(fen)為二極晶(jing)(jing)閘(zha)管、三(san)極晶(jing)(jing)閘(zha)管和四極晶(jing)(jing)閘(zha)管。

3、按封裝形式分類

可分(fen)為(wei)金屬封裝(zhuang)晶(jing)(jing)(jing)閘(zha)管(guan)、塑(su)封晶(jing)(jing)(jing)閘(zha)管(guan)和陶(tao)瓷封裝(zhuang)晶(jing)(jing)(jing)閘(zha)管(guan)三種(zhong)類型(xing)。其中,金屬封裝(zhuang)晶(jing)(jing)(jing)閘(zha)管(guan)又(you)分(fen)為(wei)螺栓(shuan)形、平(ping)板(ban)形、圓殼形等多(duo)種(zhong);塑(su)封晶(jing)(jing)(jing)閘(zha)管(guan)又(you)分(fen)為(wei)帶(dai)散熱片型(xing)和不(bu)帶(dai)散熱片型(xing)兩種(zhong)。

4、按電流容量分類

可分為(wei)大功率(lv)晶(jing)閘(zha)(zha)管(guan)、中功率(lv)晶(jing)閘(zha)(zha)管(guan)和小功率(lv)晶(jing)閘(zha)(zha)管(guan)三種。買 購網小編了解到,大功率晶閘管多(duo)采用金屬殼封裝(zhuang),而中、小功率晶閘管則多(duo)采用塑封或陶瓷封裝(zhuang)。

5、按關斷速度分類

可分為(wei)普(pu)通晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)和高頻(快速)晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)。

晶閘管選購須知
晶閘管怎么測量好壞

小功率(lv)的(de)晶閘管(guan),用(yong)萬能表的(de)電(dian)阻檔測(ce)量,正反(fan)向都(dou)不(bu)通的(de)兩個(ge)極是A、K極(ji),剩余(yu)一(yi)個腳就(jiu)是G腳了。用R*1測量(liang)A、K兩(liang)腳之間的(de)(de)(de)電阻時,將表筆其中的(de)(de)(de)一(yi)根表筆碰(peng)一(yi)下G極(ji)然后(hou)斷開(kai),此時不通的(de)(de)(de)A、K極(ji),除了碰(peng)G極(ji)時變成有電阻的(de)(de)(de)通態(tai)以外,斷開(kai)G極(ji)仍然能繼續保持通態(tai),那晶閘管就(jiu)是好的(de)(de)(de)。

晶閘管類型怎么選擇

1、普通晶閘管

在交(jiao)直流(liu)電(dian)壓(ya)控制、可(ke)控整流(liu)、交(jiao)流(liu)調壓(ya)、逆變(bian)電(dian)源及開關電(dian)源保護等電(dian)路中,可(ke)選擇用(yong)普通晶閘管。

2、雙向晶閘管

在交(jiao)流(liu)(liu)開(kai)關(guan)、交(jiao)流(liu)(liu)調壓、交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)動機線(xian)調速(su)、燈具線(xian)性調光及固態繼電(dian)器(qi)、固態接觸器(qi)等電(dian)路中,mai goo網小編(bian)提醒(xing),應(ying)該選擇雙向晶閘管。

選擇晶閘管需要注意的參數

1、功率余量

選用晶閘管應留有一定的(de)功率余量,其額定峰值電壓和額定電流均應大(da)于受控(kong)電路的(de)最大(da)工(gong)作電壓和最大(da)工(gong)作電流的(de)1.5-2.2倍。

2、門極觸發信號

晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)的(de)正向壓降,門極觸(chu)發電壓和觸(chu)發電流等(deng)參數,均(jun)滿足實際電路的(de)各項(xiang)要求,偏高或偏低,均(jun)會影響晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)的(de)正常工作。

3、環境溫度影響方面

晶(jing)閘管(guan)的額定電流是指(zhi)環境溫度(du)為(wei)40°C的情況,超過40°C時晶閘(zha)管的容(rong)量要降低(di)一些(xie)。

4、冷卻方式影響方面

50 A以上的晶閘管(guan)必須采(cai)取強迫風(feng)冷或(huo)水冷,若(ruo)風(feng)速低(di)于標準要求,或(huo)采(cai)用自然(ran)冷卻時(shi),容量必須降低(di)。

5、電阻性負載方面

當(dang)晶閘管導通(tong)程度(du)較小,對于電阻性負載,容(rong)許輸(shu)出(chu)的(de)整流電流比(bi)全(quan)導通(tong)時要(yao)相應的(de)減小,也(ye)就是晶閘管的(de)容(rong)量要(yao)降低使用(yong)。

晶閘管的用途和應用
晶閘管的用途

1、作為可控整流器件使用:晶(jing)閘管可(ke)與(yu)整流器件(jian)構成調(diao)壓電路(lu),使整流電路(lu)輸出電壓具有可(ke)調(diao)性(xing)。

2、作為可控電子開關使用:在很多(duo)電(dian)子產品電(dian)路(lu)中,晶閘管(guan)在大多(duo)情況(kuang)下起到(dao)可控(kong)電(dian)子開關的作(zuo)用(yong),即在電(dian)路(lu)中由其自身的導通和截止來控制電路(lu)接(jie)通、斷開。

晶閘管的應用

1、小功率塑封(feng)雙向晶(jing)閘管通常用作(zuo)聲光(guang)(guang)控燈光(guang)(guang)系統。

2、大、中功(gong)率塑封和鐵(tie)封晶閘管通(tong)常用作(zuo)功(gong)率型可控調壓電(dian)路,如可調壓輸出直流電(dian)源等。

3、大功率高頻(pin)晶(jing)閘管通常用(yong)作工(gong)業(ye)中,如高頻(pin)熔煉爐等。

晶閘管使用注意事項

1、進行觸發試驗:晶閘(zha)管在使用前應進行測(ce)試(shi)(shi)與(yu)觸發試(shi)(shi)驗,保證器(qi)件良好,測(ce)試(shi)(shi)時嚴禁用兆歐表來檢測(ce)管子的絕緣情(qing)況。

2、裝設保護裝置:裝設適當的過電(dian)(dian)(dian)壓(ya)、過電(dian)(dian)(dian)流保護(hu)裝置,晶閘(zha)管門極電(dian)(dian)(dian)路(lu)過載能力差,要(yao)加保護(hu)裝置,要(yao)有足夠的門極觸發電(dian)(dian)(dian)壓(ya)和觸發電(dian)(dian)(dian)流值。

3、注意散熱條件:注意晶閘管(guan)的散(san)熱(re)條件,一般(ban)3A以(yi)下(xia)(xia)管(guan)子依靠(kao)金屬管(guan)殼和(he)引(yin)線散(san)熱(re),5A以(yi)上(shang)的管(guan)子都要(yao)安裝散(san)熱(re)器,20A以(yi)下(xia)(xia)靠(kao)空氣(qi)自然冷卻(que),30A以(yi)上(shang)一般(ban)需要(yao)風(feng)冷。

4、保證緊密接觸:在安裝或更(geng)換管(guan)子(zi)時,要保證晶(jing)閘管(guan)與散熱(re)器的(de)接觸緊密(mi),其間的(de)接觸電阻(zu)要小,避免發生過熱(re)和絕緣降低(di)現(xian)象(xiang)。

晶閘管什么品牌好

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