兴品源功率调整器,SCR3-100P-4SCR电力调整器晶闸管固态调压器结构

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兴品源功率调整器,SCR3-100P-4SCR电力调整器晶闸管固态调压器结构

可控硅是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，一般由两晶闸管反向连接而成。它的功能不仅是整流，还可以用作无触点开关的快速接通或切断；实现将直流电变流电的逆变；将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。可控硅和其它半导体器件一样，有体积小、、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。目前可控硅在自动控制、机电应用、工业电气及家电等方面都有广泛的应用。
可控硅从外形上区分主要有螺旋式、平板式底式三种。螺旋式应用较多。
可控硅有三个----阳(A)、阴(C)和控制(G)，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，与只有一个PN结的硅整流二管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制的引入，为其发挥“以小控大”的控制特性奠定了基础。可控硅应用时，只要在控制加上很小的电流或电压，能控制很大的阳电流或电压。目前已能制造出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。
我们可以把从阴向上数的、二、三层看面是一只N管，而二、三、四层组成另一只PNP型晶体管。其中第二、第三层为两管交迭共用。可画出图1的等效电路图。当在阳和阴之间加上一个正向电压E，又在控制G和阴C之间(相当BG2的基一射间)输入一个正的触发信号，BG2将产生基电流Ib2，经放大，BG2将有一个放大了β2倍的集电电流IC2。因为BG2集电与BG1基相连，IC2又是BG1的基电流Ib1。BG1又把Ib1(Ib2)放大了β1的集电电流IC1送回BG2的基放大。如此循环放大，直到BG1、BG2完全导通。事实上这一过程是“一触即发”的，对可控硅来说，触发信号加到控制，可控硅立即导通。导通的时间主要决定于可控硅的性能。
可控硅一经触发导通后，由于循环反馈的原因，流入BG2基的电流已不只是初始的Ib2，而是经过BG1、BG2放大后的电流(β1*β2*Ib2)，这一电流远大于Ib2，足以保持BG2的持续导通。此时触发信号即使消失，可控硅仍保持导通状态，只有断开电源E或降低E的输出电压，使BG1、BG2的集电电流小于维持导通的小值时，可控硅方可关断。当然，如果E性反接，BG1、BG2受到反向电压作用将处于截止状态。这时，即使输入触发信号，可控硅也不能工作。反过来，E接成正向，而触动发信号是负的，可控硅也不能导通。另外，如果不加触发信号，而正电压大到超过一定值时，可控硅也会导通，但已属于非正常工作情况了。
可控硅这种通过触发信号(小触发电流)来控制导通(可控硅中通过大电流)的可控特性，正是它区别于普通硅整流二管的重要特征。

可控硅有多种分类方法：
1、按关断、导通及控制方式分类：可控硅按其关断、导通及控制方式可分为普通可控硅、双向可控硅、逆导可控硅、门极关断可控硅（GTO）、BTG可控硅、温控可控硅和光控可控硅等多种；
2、按引脚和极性分类：可控硅按其引脚和极性可分为二极可控硅、三极可控硅和四极可控硅；
3、按封装形式分类：可控硅按其封装形式可分为金属封装可控硅、塑封可控硅和陶瓷封装可控硅三种类型。其中，金属封装可控硅又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种；塑封可控硅又分为带散热片型和不带散热片型两种；
4、按电流容量分类：可控硅按电流容量可分为大功率可控硅、率可控硅和小功率可控硅三种。通常，大功率可控硅多采用金属壳封装，而中、小功率可控硅则多采用塑封或陶瓷封装；
5、按关断速度分类：可控硅按其关断速度可分为普通可控硅和高频（快速）可控硅；
6、过零触发-一般是调功，即当正弦交流电交流电电压相位过零点触发，是过零点才触发，导通可控硅；
7、非过零触发-无论交流电电压在什么相位的时候都可触发导通可控硅，常见的是移相触发，即通过改变正弦交流电的导通角（角相位），来改变输出百分比。

可控硅的工作原理：
，可以把从阴极向上数的、二、三层看面是一只NPN型号晶体管，而二、三四层组成另一只PNP型晶体管。其中第二、第三层为两管交迭共用。当在阳极和阴极之间加上一个正向电压Ea，又在控制极G和阴极C之间（相当BG1的基一射间）输入一个正的触发信号，BG1将产生基极电流Ib1，经放大，BG1将有一个放大了β1倍的集电极电流IC1。因为BG1集电极与BG2基极相连，IC1又是BG2的基极电流Ib2。BG2又把比Ib2（Ib1）放大了β2的集电极电流IC2送回BG1的基极放大。如此循环放大，直到BG1、BG2完全导通。实际这一过程是“一触即发”的过程，对可控硅来说，触发信号加入控制极，可控硅立即导通。导通的时间主要决定于可控硅的性能。
可控硅一经触发导通后，由于循环反馈的原因，流入BG1基极的电流已不只是初始的Ib1，而是经过BG1、BG2放大后的电流（β1*β2*Ib1）这一电流远大于Ib1，足以保持BG1的持续导通。此时触发信号即使消失，可控硅仍保持导通状态只有断开电源Ea或降低Ea，使BG1、BG2中的集电极电流小于维持导通的小值时，可控硅方可关断。当然，如果Ea极性反接，BG1、BG2由于受到反向电压作用将处于截止状态。这时，即使输入触发信号，可控硅也不能工作。反过来，Ea接成正向，而触动发信号是负的，可控硅也不能导通。另外，如果不加触发信号，而正向阳极电压大到超过一定值时，可控硅也会导通，但已属于非正常工作情况了。
可控硅这种通过触发信号（小的触发电流）来控制导通（可控硅中通过大电流）的可控特性，正是它区别于普通硅整流二极管的重要特征。
普通可控硅的三个电极可以用万用表欧姆挡R×100挡位来测。大家知道，晶闸管G、K之间是一个PN结（a），相当于一个二极管，G为正极、K为负极，所以，按照测试二极管的方法，找出三个极中的两个极，测它的正、反向电阻，电阻小时，万用表黑表笔接的是控制极G，可以用刚才演示用的示教板电路。接通电源开关S，按一下按钮开关SB，灯泡发光就是好的，不发光就是坏的。

可控硅的弱点：静态及动态的过载能力较差;容易受干扰而误导通。可控硅从外形类主要有：螺栓形、平板形和平底形。可控硅元件的结构不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。
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。

电流
⒈ 额定通态电流（IT）即稳定工作电流，俗称电流。常用可控硅的IT一般为一安到几十安。
⒉反向重复峰值电压（VRRM）或断态重复峰值电压（VDRM），俗称耐压。常用可控硅的VRRM/VDRM一般为几百伏到一千伏。
⒊ 控制极触发电流（IGT），俗称触发电流。常用可控硅的IGT一般为几微安到几十毫安。
4，在规定环境温度和散热条件下，允许通过阴极和阳极的电流平均值。
可控硅是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件,一般由两晶闸管反向连接而成.它的功用不仅是整流，还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。可控硅和其它半导体器件一样，其有体积小、、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。

可控硅特征
芯片与底板电气绝缘
2500V交流电压
国际标准封装
全压接结构，优良的温度特性和功率循环能力
350V以下模块皆为强迫风冷，400A以上模块，既可选用风冷，也可选用水冷。
安装简单，使用维修方便
体积小，重量轻
真空+氢气保护焊接技术
典型应用
交直流电机控制
各种整流电源
工业加热控制
调光
无触点开关
电机软启动
静止无功补偿
电焊机
变频器
UPS电源
电池充放电
普通晶闸管基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二极管整流电路属于不可控整流电路。如

果把二极管换成晶闸管，就可以构成可控整流电路。以简单的单相半波可控整流电路为例，

在正弦交流电压U2的正半周期间，如果VS的控制极没有输入触发脉冲Ug，VS仍然不能导通，只

有在U2处于正半周，在控制极外加触发脉冲Ug时，晶闸管被触发导通。画出它的波形（c）及

（d），只有在触发脉冲Ug到来时，负载RL上才有电压UL输出。Ug到来得早，晶闸管导通的时

间就早；Ug到来得晚，晶闸管导通的时间就晚。通过改变控制极上触发脉冲Ug到来的时间，就

可以调节负载上输出电压的平均值UL。在电工技术中，常把交流电的半个周期定为180°，称

为电角度。这样，在U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控

制角α；在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角θ。很明显，α和θ都是用来表示晶闸

管在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角α或导通角θ，改变负载

上脉冲直流电压的平均值UL，实现了可控整流。