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普通可控硅的主要用途

發(fā)布時間: 2022-12-08 10:48:55    人氣:358 次

普通可控硅的基本用途是可控整流。晶閘管一種大功率電器元件,也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長等優(yōu)點。在自動控制系統(tǒng)中,可作為大功率驅(qū)動器件,實現(xiàn)用小功率控件控制大功率設(shè)備。它在交直流電機調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。整流橋將整流管封在一個殼內(nèi)了。分全橋和半橋。全橋是將連接好的橋式整流電路的四個二極管封在一起。半橋是將四個二極管橋式整流的一半封在一起,用兩個半橋可組成一個橋式整流電路,一個半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路, 選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓。可控硅通常被稱之為功率半導(dǎo)體模塊(semiconductor module)。最早是在1970年由西門康公司率先將模塊原理引入電力電子技術(shù)領(lǐng)域,是采用模塊封裝形式,具有三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。我們熟悉的二極管整流電路是不可控整流電路。如果可以用可控硅整流電路、變頻器、電機轉(zhuǎn)速、電機勵磁、無觸點開關(guān)和自動控制等代替二極管。現(xiàn)在我畫一個簡單的單相半波可控整流器(圖4(a))。

這樣,在U2的每一個正半周,從零值到觸發(fā)脈沖到達的瞬間所經(jīng)歷的電角度稱為控制角α;晶閘管在每個正半周導(dǎo)通的電角度稱為導(dǎo)通角θ。顯然,α和θ都用來表示晶閘管在直流電壓半周內(nèi)的開通或關(guān)斷范圍。通過改變控制角α或?qū)ń铅龋淖冐撦d上脈沖DC電壓的平均值UL,實現(xiàn)可控整流。

在正弦信號交流工作電壓U2的正半周期間,如果VS的控制極沒有進行輸入一個觸發(fā)不同脈沖Ug,VS仍然存在不能導(dǎo)通,只有在U2處于正半周,在控制極外加一些觸發(fā)系統(tǒng)脈沖 Ug時,可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通。現(xiàn)在,畫出它的波形圖〔圖4(c)及(d)〕,可以自己看到,只有在觸發(fā)產(chǎn)生脈沖Ug到來時,負載RL上才有實現(xiàn)電壓UL輸出(波形特征圖上出現(xiàn)陰影以及部分)。Ug到來得早,可控硅導(dǎo)通的時間就早;Ug到來得晚,可控硅導(dǎo)通的時間就晚。通過不斷改變內(nèi)部控制極上觸發(fā)一次脈沖Ug到來的時間,就可以有效調(diào)節(jié)作用負載上輸出電流電壓的平均值UL(陰影主要部分的面積影響大小)。在電工電子技術(shù)中,常把交流電的半個生命周期發(fā)展定為180°,稱為電角度。


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