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可控硅调光电源存在什么特点呢?

可控硅调光电源是控制硅整流部件的简称,是具有三个PN结构的四层结构的大功率半导体部件,一般由2晶闸管反向连接而成。其功能不仅仅是整流,还可以作为无触点开关的快速开关或切断,实现将直流电变为交流电的逆变,将频率的交流电变为频率的交流电等。

可控硅调光电源存在什么特点呢?

 

可控硅调光电源与其他半导体设备相同,具有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。其出现使半导体技术从弱电领域进入强电领域,成为工业、农业、交通运输、军事科学研究、商业、民用电器等竞争采用的部件。目前,可控硅调光电源广泛应用于自动控制、机电应用、工业用电和家电等。

可控硅调光电源从外形上主要有螺旋式、平板式和平底式三种。螺旋式的应用很多。

可控硅调光电源有三个极-阳极(a)、阴极(c)和控制极(g),管芯是由p型导体和n型导体交替构成的四层结构,共有三个PN结构,与只有一个PN结构的硅整流二极管在结构上完全不同。可控硅的四层结构和控制极的引进,为发挥小控制大的优良控制特性奠定了基础。在使用可控硅调光电源时,只要控制极小的电流或电压,就可以控制大的阳极电流或电压。目前,电流容量达数百安培至数千安培的可控硅部件可以制造。一般来说,5安培以下的控制硅称为小功率控制硅,50安培以上的可控硅调光电源称为大功率控制硅。

从阴极向上数的第一、二、三层是NPN型号的晶体管,二、三、四层可以构成另一个PNP型晶体管。其中第二、第三层为两管交替共享。可以画出图1的等效电路图。在阳极和阴极之间加入正向电压e,在控制极g和阴极c之间(相当BG2的基础射击间)输入正向触发信号时,BG2会产生基础电流Ib2,扩大后,BG2会扩大β2倍的集电极电流IC2。由于BG2电极与BG1基极相连,IC2又是BG1的基极电流Ib1。BG1又将Ib1(Ib2)放大了β1的集电极电流IC1返回BG2的基极放大。这样循环扩大到BG1、BG2完全导向。事实上,这个过程是一触即发,对于可控硅来说,触发信号加上控制极,可控硅调光电源立即导通。导通的时间主要取决于可控硅的性能。

可控硅调光电源触发导通后,由于循环反馈,流入BG2基极的电流不仅仅是初期的Ib2,BG1、BG2扩大后的电流(β1*β2*Ib2)远大于Ib2,足以维持BG2的持续导通。此时,即使触发信号消失,可控硅仍然保持导通状态,只有切断电源e或降低e的输出电压,BG1、BG2的集电极电流小于维持导通的最小值时,可控硅调光电源才能切断。当然,如果E极性反向连接,BG1和BG2将被截止。此时,即使输入触发信号,可控硅也无法工作。相反,e正向连接,触发信号为负,可控硅调光电源也无法导通。另外,如果不添加触发信号,正向阳极电压超过一定值,可控硅也会导通,但已经是异常的工作状况。

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