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什么是晶闸管,简述晶闸管的工作原理

众所周知,电阻在生活中无处不在。我们可以用电阻打开和关闭小电流,并将小电流转换为更大的电流。然而,当处理更大的电流时,它不是很有效,而且还有一个缺点,即一旦拆除开关电流,它们就不能工作,这意味着它们在警报器等设备中不那么有用。

晶闸管派上用场。

晶闸管也被称为可控硅。晶闸管是一种可以处理高压和大电流的大功率设备。随着设计技术和制造技术的进步,它变得越来越大。到目前为止,已衍生出单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关闭晶闸管、快速晶闸管等主要类型。

晶闸管分为螺栓形和平板形。螺栓形的结构更换元件非常方便,用于100A以下元件。平板,这种结构散热效果更好,用于200A上述元件。晶闸管由四层半导体组成。图右为螺栓晶闸管的内部结构,由单晶硅片制成P1、N1、P2、N24层半导体材料叠成三层PN结。图 (b)和(c)其示意图和符号分别显示。

晶闸管为半控电力电子设备,其工作条件如下:

1. 当晶闸管承受反向阳极电压时,无论门极承受什么电压,晶闸管都处于反向阻断状态。

2. 当晶闸管承受正阳极电压时,晶闸管只能在门极承受正电压时导通。此时,晶闸管处于正导通状态,即晶闸管的闸流特性,即可控特性。

3. 晶闸管导通时,只要有一定的正阳极电压,无论门极电压如何,晶闸管都会保持导通,即晶闸管导通后,门极就会失效。门极只起触发作用。

4. 当主电路电压(或电流)降低到接近零时,晶闸管关闭。

晶闸管的工作原理:

晶闸管在工作过程中,其阳极(A)和阴极(K)晶闸管的主电路与电源和负载连接,晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,形成晶闸管的控制电路。

(1)单向晶闸管的工作原理

单向晶闸管是PNPN形成三个闪层结构PN有三个外电极:阳极人、阴极K和控制极G。单向闸管可等效PNP, NPN由两个晶体管组成的复合管,如图4-46所示。

在阳极A之间增加正电压后,晶闸管不会导通。只有在控制极G和触发电压时,VT1、VT2.快速连接,并提供基极电流来维持晶闸管连接。此时,即使去除控制极上的触发电压,晶闸管仍保持连接状态,直到通过的电流小于晶闸管的维持电流。

(2)双向晶闸管的工作原理

双向晶闸管可相当于两个单向晶闸管的反向并联,如图4-47所示。双向晶闸管可控制双向导通,因此除控制极G外的另外两个电极不再分为阳极和阴极,而是称为主电极T1、T2。

当触发电压加到控制极G时,双向晶闸管导通,井在触发电压消失后仍保持导通状态,电流可以从T1经过VS2流向T2,又可从T2经过VS1流向T1.当电流小于晶闸管的维持电流时,晶闸管关闭。

(3)晶闸管的工作原理可以关闭

普通单向或双向晶闸管导通后,控制极不起作用。为了关闭晶闸管,必须切断电源,使流过晶闸管的正电流小于维持电流。I可关断闸管的特点是可以通过控制极关断克服上述缺陷。当晶闸管导通时,晶闸管导通时,晶闸管导通时,晶闸管导通可关闭晶闸管控制极G和正脉冲电压。

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