晶闸管特点“一触即发”。但是,如果阳极或控制极外加的是反向电压,晶闸管就不能导通。控制极的作用是通过外加正向触发脉冲使晶闸管导通,却不能使它关断。那么,用什么方法才能使导通的晶闸管关断呢?使导通的晶闸管关断,可以断开阳极电源(图3中的开关S)或使阳极电流小于维持导通的小值(称为维持电流)。如果晶闸管阳极和阴极之间外加的是交流电压或脉动直流电压,那么,在电压过零时,晶闸管会自行关断。
电磁炉、变频器、逆变器、UPS电源、EPS电源、开关电源、电机控制、变焊机、固态继电器、有源滤波器、风力发电设备、工业传动装置、电梯或传动设备、机车与列车用电源、电能表、照明电器等各种产品上。
可控硅从外形主要有螺旋式、平板式和平底式三种,螺旋式的应用较多。可控硅有三个电极:阳极、阴极和控制极。它有管芯是P型导体和N型导体交迭组成的四层结构,共有三个PN结。可控硅和只有一个PN结的硅整流二极度管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制极的引用,为其发挥“以小控大”的控制特性奠定了基础。在应用可控硅时,只要在控制极加上很小的电流或电压,就能控制很大的阳极电流或电压。电流容量达几百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅,50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。
可控硅又叫晶闸管。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族,它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管,等等。今天大家使用的是单向晶闸管,也就是人们常说的普通晶闸管,它是由四层半导体材料组成的,有三个PN结,对外有三个电极:层P型半导体引出的电极叫阳极A,第三层P型半导体引出的电极叫控制极G,第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号可以看到,它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极G,这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。
可控硅的出现使得半导体技术由弱电领域进入了强电领域,成为工业、农业、交通业等各行各业争相使用的元件,可控硅整流元件的简称,有时也将其称为晶闸管。可控硅是一个具有三个PN结、四层结构的大功率半导体器件,具有体积小、结构简单、功能强、抗高,现已广泛应用于电视机、电冰箱、无线电遥控、摄像机、定时控制器等设备中。
可控硅模块的优点:
可控硅模块体积小、重量轻、结构紧凑、可靠性高、外接线简单、互换性好、便于维修和安装;结构重复性好,装置的机械设计可以简化,价格比分立器件低等诸多优点,因而在一诞生就受到了各大电力半导体厂家的热捧,并因此得到长足发展。
晶闸管通态电流上升率:元件通态电流上升率的临界重复值。其对应不重复测试值为重复值的以上,在使用过程中,元件导通期时候的电流上升率都不能超过其重复值;
晶闸管元件的选择:
正确地选择晶闸管、整流管等电力电子器件对整机设备的可靠性及降低设备成本具有重要意义。元件的选择要综合考虑其使用环境、冷却方式、线路型式、负载性质等因素,在所选元件各参数具有裕量的条件下兼顾经济性。由于电力电子器件的应用领域十分广泛,具体应用形式多种多样。