认识半导体晶闸管晶闸管又被称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅。1957年美国通用电气公司开发出世界上第1款晶闸管产品,并于1958年将其商业化。晶闸管是PNPN四层半导体结构,形成三个PN结,分别称:阳极,阴极和控制极。图1晶闸管的结构晶闸管在工作过程中,它的阳极(A)和阴极(K)与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路。晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。工作过程加正向电压且门极有触发电流的情况下晶闸管才导通,这是晶闸管的闸流特性,即可控特性。若晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于反向阻断状态。晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。晶闸管的种类1.双向晶闸管双向晶闸管有极外G,其他两个极称为主电极Tl和T2。结构是一种N—P—N—P—N型五层结构的半导体器件。双向晶闸管不象普通晶闸管那样,必须在阳极和阴极之间加上正向电压,管子才能导通。它无所谓阳极和阴极,不管触发信号的极性如何,双向晶闸管都能被触发导通。这个特点是普通晶闸管所没有的。2.快速晶闸管人们在普通晶闸管的制造工艺和结构上采取了一些改进措施。1957年美国通用电器公司开发出世界上第1晶闸管产品,并于1958年使其商业化。江苏本地NELL尼尔可控硅模块销售厂
从而实际强触发,加速了元件的导通,提高了耐电流上升率的能力。三、能耐较高的电压上升率(dv/dt)晶闸管是由三个P—N结组成的。每个结相当于一个电容器。结电压急剧变化时,就有很大的位移电流流过元件,它等效于控制极触发电流的作用。可能使晶闸管误导通。这就是普通晶闸管不能耐高电压上升率的原因。为了有效防止上述误导通现象发生,快速晶闸管采取了短路发射结结构。把阴极和控制极按一定几何形状短路。这样一来,即使电压上升率较高,晶闸管的电流放大系数仍几乎为零,不致使晶闸管误导通。只是在电压上升率进一步提高,结电容位移电流进一步增大,在短路点上产生电压降足够大时,晶闸管才能导通。具有短路发射结结构的晶闸管,用控制极电流触发时,控制极电流首先也是从短路点流向阴极。只是当控制极电流足够大,在短路点电阻上的电压降足够大,PN结正偏导通电流时,才同没有短路发射结的元件一样,可被触发导通。因此,快速晶闸管的抗干扰能力较好。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**高工作频率可达几十千赫兹供高频逆变用的元件。江苏本地NELL尼尔可控硅模块销售厂晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作。
它由电源变压器、电源稳压电路、三相同步电路及处理模块、数字调节器、数字触发器、六路相互隔离的脉冲输出电路、开关量输入、故障及报警输出电路、模拟量处理及A/D转换电路、按键参数设定及LED指示电路等部分组成。三相晶闸管触发板技术参数⑴主电路阀侧额定工作线电压:≤1000V(50HZ)。⑵控制板工作电源:单相220V±10%;电流A≤。⑶控制板同步信号:三相同步,AC380V,50HZ,电流A≤10mA;其他需定制。⑷UF电压反馈信号:DC0∽10V,内阻抗≥20KΩ,反馈信号比较大共模电压≤10V,其他需定制(5)IF电流反馈信号:DC0∽5V,内阻抗≥20KΩ,反馈信号比较大共模电压≤5V,其他需定制。⑹1F电流反馈信号:DC0∽5V,内阻抗≥20KΩ,反馈信号比较大共模电压≤5V,其他需定制。⑺2F电流反馈信号:DC0∽5V,内阻抗≥20KΩ,反馈信号比较大共模电压≤5V,其他需定制。⑻电位器给定接口:自带电源,每个接口只能接一个R≥电位器。⑼仪表控制接口:常规0~10mA仪表控制信号输入,内阻抗≥500Ω。其他需定制。⑽开关量输入节点:4路开关量输入,自带电源,禁止同其他电源混接。⑾故障及报警继电板输出接点:故障和及报警各一对常开接点输出,容量:AC220V/1A。
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。当晶闸管承受正向阳极电压时,为使晶闸管导通,必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。
因此将引起各元件间电压分配不均匀而导致发生损坏器件的事故。影响串联运行电压分配不均匀的因素主要有以下几个:1、静态伏安特性对静态均压的影响。不同元件的伏安特性差异较大,串联使用时会使电压分配不均衡。同时,半导体器件的伏安特性容易受温度的影响,不同的结温也会使均压性能受到影响。[1]2、关断电荷和开通时间等动态特性对动态均压的影响。晶闸管串联运行,延迟时间不同,门极触发脉冲的大小不同,都会导致阀片的开通适度不同。阀片的开通速度不同,会引起动态电压的不均衡。同时关断时间的差异也会造成各晶闸管不同时关断的现象。关断电荷少,则易关断,关断时间也短,先关断的元件必然承受**高的动态电压。[1]晶闸管串联技术的根本目的的是保证动、静态特性不同的晶闸管在串联后能够安全稳定运行且都得到充分的利用。这就涉及到串联晶闸管的元件保护、动态和静态均压、触发一致性、反向恢复过电压的抑制、开通关断缓冲等一系列问题。[1]主要参数/晶闸管编辑为了正确选用晶闸管元件,必须要了解它的主要参数,一般在产品的目录上都给出了参数的平均值或极限值,产品合格证上标有元件的实测数据。。晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,即晶闸管导通后,门极失去作用。江苏本地NELL尼尔可控硅模块销售厂
整流二极管模块是利用二极管正向导通,反向截止的原理,将交流电能转变为质量电能的半导体器件。江苏本地NELL尼尔可控硅模块销售厂
这对晶闸管是非常危险的。开关引起的冲击电压分为以下几类:(1)AC电源被切断过电压而产生例如,交流以及开关的开闭、交流侧熔断器的熔断等引起的过电压,这些系统过电压问题由于我国变压器内部绕组的分布进行电容、漏抗造成的谐振控制回路、电容分压等使过电压数值为正常值的2至10多倍。一般地,开闭运动速度越来越快过电压能力越高,在空载情况下可以断开回路设计将会有更高的过电压。(2)直流侧产生的过电压如果截止电路的电感很大或者截止电路的电流值很大,就会产生较大的过电压。这种情况经常出现在切断负荷、导通晶闸管开路或快速熔断器熔断时,引起电流突变。(3)换相冲击电压包括换相过电压和换相振荡过电压。换相过电压是由于晶闸管的电流降为0时器件内部各结层残存载流子复合所产生的,所以又叫载流子积蓄效应引起的过电压。换相过电压之后,出现换相振荡过电压,它是由于电感、电容形成共振产生的振荡电压,其值与换相结束后的反向电压有关。反向电压越高,换相振荡过电压也越大。针对形成过电压的不同原因,可以采取不同的抑制方法,如减少过电压源,并使过电压幅值衰减;抑制过电压能量上升的速率,延缓已产生能量的消散速度,增加其消散的途径。江苏本地NELL尼尔可控硅模块销售厂
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