山西代理西门康SEMIKRON可控硅

    一、可控硅的结构和特性■可控硅从外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三种（见图表-25）。螺旋式的应用较多。■可控硅有三个电极----阳极（A）阴极（C）和控制极（G）。它有管芯是P型导体和N型导体交迭组成的四层结构，共有三个PN结。其结构示意图和符号见图表-26。■从图表-26中可以看到，可控硅和只有一个PN结的硅整流二极度管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制极的引用，为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。在应用可控硅时，只要在控制极加上很小的电流或电压，就能控制很大的阳极电流或电压。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。■可控硅为什么其有“以小控大”的可控性呢？下面我们用图表-27来简单分析可控硅的工作原理。 可控硅从外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三种，螺旋式的应用较多。山西代理西门康SEMIKRON可控硅

    4、控制极触发电流Ig1、触发电压VGT在规定的环境温度下，阳极---阴极间加有一定电压时，可控硅从关断状态转为导通状态所需要的小控制极电流和电压。5、维持电流IH在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的小阳极正向电流。许多新型可控硅元件相继问世，如适于高频应用的快速可控硅，可以用正或负的触发信号控制两个方向导通的双向可控硅，可以用正触发信号使其导通，用负触发信号使其关断的可控硅等等。可控硅工作原理在分析可控硅工作原理时，我们经常将这种四层P1N1P2N2结构看作由一个PNP管和NPN管构成，如下图所示。当阳极A端加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态，此时由控制极G端输入正向触发信号，使得BG2管有基极电流ib2通过，经过BG2管的放大后，其集电极电流为ic2=β2ib2。而ic2沿电路流至BG1的基极，故有ib1=ic2，电流又经BG1管的放大作用后，得到BG1的集电极电流为ic1=β1ib1=β1β2ib2。此电流又流回BG2的基极，使得BG2的基极电流ib2增大，从而形成正向反馈使电流剧增，进而使得可控硅饱和并导通。由于在电路中形成了正反馈，所以可控硅一旦导通后无法关断，即使控制极G端的电流消失，可控硅仍能继续维持这种导通的状态。 山西代理西门康SEMIKRON可控硅双向可控硅的特性曲线是由一、三两个象限内的曲线组合成的。

    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，有体积小、效率高、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的应用。可控硅从外形上区分主要有螺旋式、平板式和平底式三种。螺旋式应用较多。可控硅工作原理解析可控硅结构原件可控硅有三个极----阳极（A）、阴极（C）和控制极（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结的硅整流二极管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制极的引入，为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。可控硅应用时，只要在控制极加上很小的电流或电压，就能控制很大的阳极电流或电压。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。

    可控硅模块通常被称之为功率半导体模块(semiconductormodule)。早是在1970年由西门康公司率先将模块原理引入电力电子技术领域，是采用模块封装形式，具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件。中文名可控硅模块外文名semiconductormodule别名功率半导体模块时间1970年目录1分类2优点3规格型号可控硅模块分类编辑可控硅模块从内部封装芯片上可以分为可控模块和整流模块两大类；从具体的用途上区分，可以分为：普通晶闸管模块（MTC\MTX\MTK\MTA)、普通整流管模块(MDC)、普通晶闸管、整流管混合模块(MFC)、快速晶闸管、整流管及混合模块（MKC\MZC)、非绝缘型晶闸管、整流管及混合模块（也就是通常所说的电焊机模块MTG\MDG)、三相整流桥输出可控硅模块（MDS)、单相（三相）整流桥模块（MDQ)、单相半控桥（三相全控桥）模块(MTS)以及肖特基模块等。可控硅模块优点编辑体积小、重量轻、结构紧凑、可靠性高、外接线简单、互换性好、便于维修和安装；结构重复性好，装置的机械设计可以简化，价格比分立器件低等诸多优点，因而在一诞生就受到了各大电力半导体厂家的热捧，并因此得到长足发展。 双向可控硅也叫三端双向可控硅，简称TRIAC。

    电动机端电压波形为正弦波，即全导通状态；（图示两种状态）当可控硅导通角α1《180°时，电动机端电压波形如图实线所示，即非全导通状态，有效值减小；α1越小，导通状态越少，则电压有效值越小，所产生的磁场越小，则电机的转速越低。但这时电动机电压和电流波形不连续，波形差，故电动机的噪音大，甚至有明显的抖动，并带来干扰。这些现象一般是在微风或低风速时出现，属正常。由以上的分析可知，采用可控硅调速其电机转速可连续调节。3.各元器件作用及注意事项D15、R28、R29、E9、Z1、R30、C1组成降压、整流、虑波稳压电路，获得相对直流电压12V，通过光电偶合器PC817给双向可控硅BT131提供门极电压；R25、C15组成RC阻容吸收网络，解决可控硅导通与截止对电网的干扰，使其符合EMI测试标准；同时防止可控硅两端电压突变，造成无门极信号误导通。TR1选用1A/400V双向可控硅，TR1有方向性，T1、T2不可接反，否则电路不能正常工作。L2为扼流线圈，防止可控硅回路中电流突变，保护TR1，由于它是储能元件，在TR1关断和导通过程中，尖峰电压接近50V，R24容易受冲击损坏。 可控硅模块从内部封装芯片上可以分为可控模块和整流模块两大类。山西代理西门康SEMIKRON可控硅

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，必须是过零点才触发，导通可控硅。山西代理西门康SEMIKRON可控硅

    双向晶闸管的伏安特性见图3，由于正、反向特性曲线具有对称性，所以它可在任何一个方向导通。从晶闸管的内部分析工作过程：晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个PN结图一，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管图二.当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导通，必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。图2中每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此，两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门极电流Ig流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通，晶体管饱和导通。设PNP管和NPN管的集电极电流相应为Ic1和Ic2；发射极电流相应为Ia和Ik；电流放大系数相应为a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，设流过J2结的反相漏电电流为Ic0,晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和：Ia=Ic1+Ic2+Ic0或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0若门极电流为Ig,则晶闸管阴极电流为Ik=Ia+Ig从而可以得出晶闸管阳极电流为：I=(Ic0+Iga2)/（1-（a1+a2））（1—1）硅PNP管和硅NPN管相应的电流放大系数a1和a2随其发射极电流的改变而急剧变化如图三所示。当晶闸管承受正向阳极电压，而门极未受电压的情况下，式（1—1）中，Ig=0,(a1+a2)很小。 山西代理西门康SEMIKRON可控硅