單向晶閘管原理
晶閘管習慣上稱可控硅(整流元件),英文名為Silicon Controlled Rectifier, 簡寫為SCR.這是一種大功率的半導體器件。它既有單向導電的整流作用,又有可以控制的開關(guān)作用.利用它可用較小的功率控制較大的功率。在交、直流電動機調(diào)速系統(tǒng),調(diào)功系統(tǒng),隨動系統(tǒng)和無觸點開關(guān)等方面均獲得廣泛的應(yīng)用。如圖所示,它的外部有三個電極:陽極A、陰極C、控制極(門極)G。
與二極管不同的是當兩端加上正向電壓而控制極不加電壓時,晶閘管并不導通,其正向電流很小,處于正向電流阻斷狀態(tài);當加上正向電壓,且控制極上(與陰極間)也加上一個正向電壓時,晶閘管便進入導通狀態(tài),這時管壓降很?。?V左右),這時即使控制電壓消失仍能保持導通狀態(tài)。所以控制電壓沒有必要一直存在。通常采用脈沖形式, 以降低觸發(fā)功耗。它不具有自關(guān)斷能力。要切斷負載電流,只有使陽極電流減小到維持電流以下,或加上反向電壓實現(xiàn)關(guān)
斷。若在交流回路中應(yīng)用,當電流過零和進入負半周時,自動關(guān)斷,為了使其再次導通, 必須重加控制信號。
二、雙向控制開關(guān)
晶閘管應(yīng)用于交流電路控制時,如圖所示,采用兩個器件反并聯(lián),以保證電流能夠沿正反兩個方向流通。如果把兩只反并聯(lián)的SCR制作在同一塊硅片上,便構(gòu)成雙向可控硅,控制極共用一個,使電路大大簡化,其特性如下:
控制極G上無信號,A1,A2之間呈高阻抗,管子截止。
V>1.5V時,不論極性如何,便可利用G觸發(fā)電流控制其導通。 A1A2
工作于交流電時,當每一半周交替時,純電阻負載一般能夠恢復截止;但在感性負載情況下,電流相位落后于電壓。電流過零,可能反向電壓超過轉(zhuǎn)折電壓,使管子反向?qū)āK砸蠊茏幽軌虺惺苓@種反向電壓,而且一般要加上RC吸收回路。
A1,A2可以調(diào)換使用,觸發(fā)極性可正可負,但觸發(fā)電流有差異。
雙向可控硅經(jīng)常用做交流電調(diào)壓,調(diào)功,調(diào)溫和無觸點開關(guān)。過去其觸發(fā)脈沖一般都用硬件電路產(chǎn)生。故檢測和控制都不夠靈活,而在單片機控制應(yīng)用系統(tǒng)中則經(jīng)常可以利用軟件產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。
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