可控硅(Silicon Controlled Rectifier) 简称SCR,是一种大功率电器元件,也称晶闸管。它具有体积小、效率高、寿命长等优点。在自动控制系统中,可作为大功率驱动器件,实现用小功率控件控制大功率设备。它在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。
可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种。双向可控硅也叫三端双向可控硅,简称TRIAC。双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接,这种可控硅具有双向导通功能。其通断状态由控制极G决定。在控制极G上加正脉冲(或负脉冲)可使其正向(或反向)导通。这种装置的优点是控制电路简单,没有反向耐压问题,因此特别适合做交流无触点开关使用。
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可控硅特征
芯片与底板电气绝缘
2500V交流电压
国际标准封装
全压接结构,优良的温度特性和功率循环能力
350V以下模块皆为强迫风冷,400A以上模块,既可选用风冷,也可选用水冷。
安装简单,使用维修方便
体积小,重量轻
真空+氢气保护焊接技术
典型应用
交直流电机控制
各种整流电源
工业加热控制
调光
无触点开关
电机软启动
静止无功补偿
电焊机
变频器
UPS电源
电池充放电
普通晶闸管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。以简单的单相半波可控整流电路为例,在正弦交流电压U2的正半周期间,如果VS的控制极没有输入触发脉冲Ug,VS仍然不能导通,只有在U2处于正半周,在控制极外加触发脉冲Ug时,晶闸管被触发导通。画出它的波形(c)及(d),只有在触发脉冲Ug到来时,负载RL上才有电压UL输出。Ug到来得早,晶闸管导通的时间就早;Ug到来得晚,晶闸管导通的时间就晚。通过改变控制极上触发脉冲Ug到来的时间,就可以调节负载上输出电压的平均值UL。在电工技术中,常把交流电的半个周期定为180°,称为电角度。这样,在U2的每个正半周,从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α;在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角θ。很明显,α和θ都是用来表示晶闸管在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角α或导通角θ,改变负载上脉冲直流电压的平均值UL,实现了可控整流。
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栅极上的噪声电平
在有电噪声的环境中,如果栅极上的噪声电压超过VGT,并有足够的栅电流激发可控硅(晶闸管)内部的正反馈,则也会被触发导通。
应用安装时,首先要使栅极外的连线尽可能短。当连线不能很短时,可用绞线或屏蔽线来减小干扰的侵入。在然后G与MT1之间加一个1KΩ的电阻来降低其灵敏度,也可以再并联一个100nf的电容,来滤掉高频噪声。
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按一机部IBI144一75的规定,普通型可控硅称为KP型可控硅整流元件(又叫KP型硅闸流管》。普通可控硅的型号采用如下格式标注:
额定速态平均屯成系列共分为14个,如表1一5所示。正反向重复蜂值屯压级别规定1000V以下的管子每100V为一级,1000V以上的管子每200V为一级。取电压教除以100做为级别标志,如表1-6所示。
通态平均电压组别依电压大小分为9组,用宇毋表示,如表1一所示。
例如.KP500-12D表示的是通态平均电流为500A,额定(正反向重复峰值)电压为1200V,管压降(通态平均电压)为0.6---0.7V的普通型可控硅。
综上所述,小结如下:
(1)可控硅一般做成螺栓形和平板形,有三个电极,用硅半导体材料制成的管芯由PNPN四层组成
(2)可控硅由关断转为导通必须同时具备两个条件:(1〕受正向阳极电压;(2)受正向门极电压。
(3)可控硅导通后,当阳极电流小干维持电流In时.可控硅关断。
(4)可控硅的特性主要是:1.阳极伏安特性曲线,2.门极伏安特性区。
(5)应在额定参数范围内使用可控硅。选择可控硅主要确定两个参致:
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