可控硅主要参数:电流
1、额定通态电流即大稳定工作电流,俗称电流。常用可控硅的IT一般为一安到几十安。
2、反向重复峰值电压或断态重复峰值电压,俗称耐压。常用可控硅的VRRM/VDRM一般为几百伏到一千伏;
3、控制极触发电流,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。
鉴别可控硅三个极的方法很简单,根据P-N结的原理,只要用万用表测量一下三个极之间的电阻值就可以。
阳极与阴极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上,阳极和控制极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上(它们之间有两个P-N结,而且方向相反,因此阳极和控制极正反向都不通);
控制极与阴极之间是一个P-N结,因此它的正向电阻大约在几欧-几百欧的范围,反向电阻比正向电阻要大。可是控制极二极管特性是不太理想的,反向不是完全呈阻断状态的,可以有比较大的电流通过,因此,有时测得控制极反向电阻比较小,并不能说明控制极特性不好。另外,在测量控制极正反向电阻时,万用表应放在R*10或R*1挡,防止电压过高控制极反向击穿。
若测得元件阴阳极正反向已短路,或阳极与控制极短路,或控制极与阴极反向短路,或控制极与阴极断路,说明元件已损坏。
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。实际上,可控硅的功用不仅是整流,它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。
可控硅使用的10条要知道的规则:
1、为了导通闸流管(或双向可控硅),有门极电流≧IGT ,直至负载电流达到≧IL 。这条件满足,并按可能遇到的低温度考虑;
2、要断开(切换)闸流管(或双向可控硅),负载电流 间,使能回复至截止状态。在可能的高运行温度下满足上述条件;
3、设计双向可控硅触发电路时,只要有可能,就要避开3+象限(WT2-,+);
4、为减少杂波吸收,门极连线长度降至低。返回线直接连至MT1(或阴极)。若用硬线,用螺旋双线或屏蔽线。门极和MT1 间加电阻1kΩ或更小。高频旁路电容和门极间串接电阻。另一解决办法,选用H 系列低灵敏度双向可控硅;
5、若dVD/dt 或dVCOM/dt 可能引起问题,在MT1 和MT2 间加入RC 缓冲电路。若高dICOM/dt 可能引起问题,加入一几mH 的电感和负载串联。另一种解决办法,采用Hi-Com 双向可控硅;
6、假如双向可控硅的VDRM 在严重的、异常的电源瞬间过程中有可能被超出,采用下列措施之一:
负载上串联电感量为几μH 的不饱和电感,以限制dIT/dt;
用MOV 跨接于电源,并在电源侧增加滤波电路;
7、选用好的门极触发电路,避开3+象限工况,可以较大限度提高双向可控硅的dIT/dt 承受能力;
8、若双向可控硅的dIT/dt 有可能被超出,负载上串联一个几μH 的无铁芯电感或负温度系数的热敏电阻。另一种解决办法:对电阻性负载采用零电压导通;
9、器件固定到散热器时,避免让双向可控硅受到应力。固定,然后焊接引线。不要把铆钉芯轴放在器件接口片一侧;
10、为了长期可靠工作,应Rth j-a 足够低,维持Tj 不Tjmax ,其值相应于可能的较高环境温度。
可控硅使用注意事项:
1、外加电压极性要正确,即阳极到阴极之间加正向电压,控制极到阴极之间也加正向电压;
2、为了可控硅安全工作,应选择额定耐压为实际工作电压的2~3倍,正向平均电流为实际工作电流的1.5~@倍的管子;
3、为了可控硅可靠地导通.应尽量用大的触发电压和触发电流,因眺电压、电流较大可以相应降低可控硅的转折导通电压。比如额定触发电压为2.5V的,可使用4.5V以上的电压,但为防止PN结烧毁.—般以不超过10V为好;
4、焊接或紧固可控硅时,电气接触良好,否则因侧啪接触电阻就会引起很大的功率消耗;
5、可控硅的保护方法:一是散热,可控硅是大功率器件,散热是一个的问题,规定20A以下的可控硅靠自身散热器自然散热,20A以上的大电流可控硅则强迫冷却,其方法有风冷和水冷散热。二是过流保护,虽然在选择可控硅时已留有余量,但也可能出现超过额定值的情况,为此可在可控硅阳极或阴极串联一个熔断器,应选快速熔断器,如RSL、RSO、RSS等型号;
6、可控硅损坏后的修理:如果是可控硅性能变坏引起误导通,造成电器工作时好时坏,只要确认其它元件无问题,则可暂时拆去可控硅不用,待买到同型号可控硅时再捍上使用;根据可控硅的结构特点和原理,可用合适参数的三极管组成复合管代用;可以选择同型号或相同参数(正反向重复峰值电压、额定正向平均电压、控制极触发电压和电流)的可控硅代换,各种型号的进口可控硅均可用国产可控硅代换,代换时要注意外形尺寸相近,以便安装。
可控硅又叫晶闸管。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族,它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管,等等。今天大家使用的是单向晶闸管,也就是人们常说的普通晶闸管,它是由四层半导体材料组成的,有三个PN结,对外有三个电极:层P型半导体引出的电极叫阳极A,第三层P型半导体引出的电极叫控制极G,第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号可以看到,它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极G,这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。
可控硅的主要工作特性:
为了能够直观地认识可控硅的工作特性,大家先看这块示教板(图)。可控硅VS与小灯泡EL串联起来,通过开关S接在直流电源上。注意阳极A是接电源的正极,阴极K接电源的负极,控制极G通过按钮开关SB接在3V直流电源的正极(这里使用的是KP5型可控硅,若采用KP1型,应接在1.5V直流电源的正极)。可控硅与电源的这种连接方式叫做正向连接,也就是说,给可控硅阳极和控制极所加的都是正向电压。现在我们合上电源开关S,小灯泡不亮,说明可控硅没有导通;再按一下按钮开关SB,给控制极输入一个触发电压,小灯泡亮了,说明可控硅导通了。这个演示实验给了我们什么启发呢;
这个实验告诉我们,要使可控硅导通,一是在它的阳极A与阴极K之间外加正向电压,二是在它的控制极G与阴极K之间输入一个正向触发电压。可控硅导通后,松开按钮开关,去掉触发电压,仍然维持导通状态。