美国通用电气公司研发了世界上***个以硅单晶为半导体整流材料的硅整流器(SR),1957年又开发了全球较早用于功率转换和控制的可控硅整流器(SCR)。由于它们具有体积小、重量轻、效率高、寿命长的优势,尤其是SCR能以微小的电流控制较大的功率,令半导体电力电子器件成功从弱电控制领域进入了强电控制领域、大功率控制领域。在整流器的应用上,晶闸管迅速取代了**整流器(引燃管),实现整流器的固体化、静止化和无触点化,并获得巨大的节能效果。从1960年代开始,由普通晶闸管相继衍生出了快速晶闸管、光控晶闸管、不对称晶闸管及双向晶闸管等各种特性的晶闸管,形成一个庞大的晶闸管家族。晶闸管在应用中有效率高、控制特性好、寿命长、体积小、功能强等优点,其能承受的电压和电流容量是目前电力电子器件中**高的,而且工作可靠。因晶闸管的上述优点,国外对晶闸管在脉冲功率源领域内应用的研究做了大量的工作,很多脉冲功率能源模块已经使用晶闸管作为主开关。而国内的大功率晶闸管主要应用在高压直流输电的工频环境下,其工频工作条件下的技术参数指标不足以准确反映其在脉冲电源这种高电压、大电流、高陡度的环境下的使用情况。晶闸管为半控型电力电子器件。四川哪里有晶闸管模块价格优惠
做出了能适应于高频应用的晶闸管,我们将它称为快速晶闸管。它具有关断时间(toff)短、导通速度快.能耐较高的电流上升率(dI/dt)、能耐较高的电压上升率(dv/dt)、抗干扰能力较好等特点。快速晶闸管的生产和应用都进展很快。目前,已有了电流几百安培、耐压1千余伏,关断时间为20微妙的大功率快速晶闸管,同时还做出了比较高工作频率可达几十千赫兹供高频逆变用的元件。其产品广应用于大功率直流开关、大功率中频感应加热电源、超声波电源、激光电源、雷达调制器及直流电动车辆调速等领域。3.逆导晶闸管以往的为了便于调速采用直流供电,用直流开关动作增加或减小电路电阻,改变电路电流来控制车辆的速度。但它有不能平滑起动和加速。自有了,了逆导晶闸管不了上述缺点,而且还逆导晶闸管是在普通晶闸管上反向并联一只二极管而成,特点是能反向导通大电流。由于它的阳极和阴极接入反向并联的二极管,可对电感负载关断时产生的大电流、高电压进行快速释放。城市电车和地铁机车采用逆导晶闸管控制和调节车速,能够克服开关体积大、寿命短,而且低速运行时耗电大(减速时消耗在启动电阻上)等缺点,从而降低了功耗,提高了机车可靠性。四川哪里有晶闸管模块价格优惠晶闸管工作条件为:加正向电压且门极有触发电流。
4.可关断晶闸管可关断晶闸管亦称门控晶闸管。其主要特点是,当门极加负向触发信号时晶闸管能自行关断。它既保留了普通晶闸管耐压高、电流大等优点,以具有自关断能力,使用方便,是理想的高压、大电流开关器件。它的容量及使用寿命均超过巨型晶体管。目前,大功率可关断晶闸管已广用于斩波调速、变频调速、逆变电源等领域,显示出强大的生命力。5.光控晶闸管光控晶闸管又称光触发晶闸管,是一种光敏器件。由于其控制信号来自光的照射,没有必要再引出控制极,所以只有两个电极(阳极A和阴极K),结构与普通可控硅一样,是由四层PNPN器件构成。图2光控晶闸管符号图当在光控晶闸管的阳极加上正向电压,阴极加上负向电压时,控晶闸管可以等效成的电路。光控晶闸管的基本特性与普通晶闸管是相同的,只是它对光源的波长有一定的要求,有选择性。波长在0.8——0.9um的红外线及波长在1um左右的激光,都是光控晶闸管较为理想的光源。晶闸管的应用晶闸管是一种开关元件,具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作。它基本的用途就是可控整流,其工作过程可以控制,具有体积小、轻、功耗低、效率高、开关迅速等优点。基于上述特点。
晶闸管的种类晶闸管有多种方式分类管理方法。(1)按关闭、传导和控制方式分类晶闸管可分为普通晶闸管、晶闸管晶闸管、反向晶闸管、门极关断晶闸管、btg晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管。(B)在销和分类的极性晶闸管按其引脚和极性不同可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管。(三)按封装形式分类晶闸管其包可分为金属封装的晶闸管,晶闸管塑料晶闸管和三种类型的陶瓷封装的。其中,所述金属包晶闸管被分成螺栓形,板形,圆形壳状等;塑料晶闸管被分成翅片型散热器和无两。(四)按电流容量分类晶闸管按电流进行容量不同可分为传统大功率晶闸管、率控制晶闸管和小功率以及晶闸管三种。通常,大功率晶闸管多采用一些金属壳封装,而中、小功率通过晶闸管则多采用塑封或陶瓷材料封装。(五)按关断速度分类根据它们的普通晶闸管关断晶闸管,并且可以被划分为高频(快)晶闸管。晶闸管和可控硅的区别晶闸管(THYRISTOR)又称SCR,属于功率器件领域,是一种功率半导体开关元件。SCR是它的缩写。根据其工作特性,可分为单向SCR(SCR)和双向SCR(TRIAC)。可控硅也称作一个晶闸管,它是由PNPN四层半导体材料构成的元件。晶闸管可分为普通晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断晶闸管、晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管多种。
图简单地给出了晶闸管开通和关断过程的电压与电流波形。图中开通过程描述的是晶闸管门极在坐标原点时刻开始受到理想阶跃触发电流触发的情况;而关断过程描述的是对已导通的晶闸管,在外电路所施加的电压在某一时刻突然由正向变为反向的情况(如图中点划线波形)。开通过程晶闸管的开通过程就是载流子不断扩散的过程。对于晶闸管的开通过程主要关注的是晶闸管的开通时间t。由于晶闸管内部的正反馈过程以及外电路电感的限制,晶闸管受到触发后,其阳极电流只能逐渐上升。从门极触发电流上升到额定值的10%开始,到阳极电流上升到稳态值的10%(对于阻性负载相当于阳极电压降到额定值的90%),这段时间称为触发延迟时间t。阳极电流从10%上升到稳态值的90%所需要的时间(对于阻性负载相当于阳极电压由90%降到10%)称为上升时间t,开通时间t定义为两者之和,即t=t+t通常晶闸管的开通时间与触发脉冲的上升时间,脉冲峰值以及加在晶闸管两极之间的正向电压有关。[1]关断过程处于导通状态的晶闸管当外加电压突然由正向变为反向时,由于外电路电感的存在,其阳极电流在衰减时存在过渡过程。阳极电流将逐步衰减到零,并在反方向流过反向恢复电流,经过**大值I后,再反方向衰减。同时。逆导晶闸管的关断时间几微秒,工作频率达几十千赫,优于快速晶闸管(FSCR)。四川哪里有晶闸管模块价格优惠
晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、率晶闸管和小功率晶闸管三种。四川哪里有晶闸管模块价格优惠
人们在制造工艺和结构上采取了一些改进措施,做出了能适应于高频应用的晶闸管,我们将它称为快速晶闸管。它具有以下几个特点。一、关断时间(toff)短导通的晶闸管,当切断正向电流时。并不能马上“关断”,这时如立即加上正向电压,它还会继续导通。从切断正向电流直到控制极恢复控制能力需要的时间,叫做关断时间。用t0仟表示。晶闸管的关断过程,实际上是储存载流子的消失过程。为了加速这种消失过程,制造快速晶闸管时采用了掺金工艺,把金掺到硅中减少基区少数载流子的寿命。硅中掺金量越多,t0仟越小,但掺金量过多会影响元件的其它性能。二、导通速度快.能耐较高的电流上升率(dI/dt)控制极触发导通的晶闸管。总是在靠近控制极的阴极区域首先导通,然后逐渐向外扩展,直到整个面积导通。大面积的晶闸管需要50~100微秒以上才能***积导通。初始导通面积小时,必须限制初始电流的上升速度,否则将发生局部过热现象,影响元件的性能,甚至烧坏。高频工作时这种现象更为严重。为此,仿造了集成电路的方法,在晶闸管同一硅片上做出一个放大触发信号用的小晶闸管。控制极触发小晶闸管后,小晶闸管的初始导通电流将横向经过硅片流向主晶闸管阴极,触发主晶闸管。四川哪里有晶闸管模块价格优惠