什么是晶闸管?晶闸管关断控制介绍

2024-12-22

在这篇文章中,小编将对晶闸管的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。

一、何为晶闸管

晶闸管的名称多种多样,例如“可控硅整流器”和“可控硅”,但简单来说,它们是通过开关控制电流的电子元件。

晶闸管不同于二极管和晶体管,应为它具有:

(1)它们分别称为栅极、阳极和阴极,栅极是控制端,阳极是正极,阴极是负极。

(2)它是一种半导体元件,通过向阳极和阴极之间施加电压来控制阳极和阴极之间的电流。

(3)它不能像晶体管那样放大,但它的重要特点是可以承受大电流。

功率半导体虽然表面上它的用途并不那么引人注目,但它是为了功率控制而开发的,例如转换直流和交流以及升压和降压。正因为如此,晶闸管创造了使用半导体控制电力的机会。

在功率半导体出现之前,水银整流器负责这种功率控制。水银整流器是内部为真空的玻璃容器,是利用水银的电弧放电现象进行功率转换的装置。但是,由于是玻璃,在机械上易碎,制造上又有很大的限制,可靠性不高。所以,解决替代方案就是硅晶闸管。

晶闸管于1956年由美国通用电器公司开发,当时以SCR(Silicon Controlled Rectifier)的名称发布,所以现在有时仍称SCR来指代晶闸管。

之后,在1963年,将其统一称为晶体闸流管,意思是它是一种晶体管,其操作与晶闸管的操作非常相似。

二、晶闸管的关断控制

晶闸管的关断控制方式比较多,包括:

1)降温关断;

2)控制电路加大门极正向偏压;

3)在阳极电流经过0时断开门极电压;

4)反向电流穿越0点时,逐渐减小门极电压;

5)向晶闸管输入负脉冲。在这里我们重点讨论从阳极电流经过0点时断开门极电压的方式进行关断控制。这种方式通常被称为换流关断。换流关断是一种在阳极电流经过0点时断开门极电压的控制方式。此时,由于晶闸管的电流无法维持导通状态,因此晶闸管将被强制关断。具体方式为:在晶闸管电路中添加一段换流电路,在晶闸管阳极和负载之间串联一个电感,同时在电感两端并联一个二极管。当晶闸管处于导通状态时,电感中存储的磁能将会持续提供电流给负载,同时二极管会在线路上形成回路,防止电感中的磁能迅速崩解。当阳极电流经过0点时,由于电感中储存的磁能已经减少到零,此时二极管表现为发生发向电晶体的反向偏置电压,此时晶闸管被强制关断。为了防止换流过程中可能会产生较大的电压和电流冲击,通常会在晶闸管环路中包含降压电路和阻尼电路,以确保换流过程平缓无冲击。

以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关晶闸管的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

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