晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;1957年美国通用电器公司开发出世界上第一晶闸管产品,并于1958年使其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和门极;晶闸管工作条件为:加正向电压且门极有触发电流;其派生器件有:快速晶闸管,双向晶闸管,逆导晶闸管,光控晶闸管等。它是一种大功率开关型半导体器件,在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示(旧标准中用字母“SCR”表示)。 晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。 晶闸管的种类 晶闸管有多种分类方法。 (一)按关断、导通及控制方式分类 晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断晶闸管(GTO)、BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管等多种。 (二)按引脚和极性分类 晶闸管按其引脚和极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管。 (三)按封装形式分类 晶闸管按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管三种类型。其中,金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种;塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。 (四)按电流容量分类 晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管三种。通常,大功率晶闸管多采用金属壳封装,而中、小功率晶闸管则多采用塑封或陶瓷封装。 (五)按关断速度分类 晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和高频(快速)晶闸管。 晶闸管的工作原理 晶闸管T在工作过程中,它的阳极A和阴极K与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路,晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。 晶闸管的工作条件: 1. 晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受和种电压,晶闸管都处于关短状态。 2. 晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。 3. 晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。 4. 晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。 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1,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2 当晶闸管承受正向阳极电压时,为使晶闸管导铜,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,当有足够的门机电流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。 断态重复峰值电压VDRM:>750V 通态平均电流IT(AV):5A 最大通态电压VT:3V(IT=30A) 最大反向导通电压VTR:<0.8V 最大门极触发电压VGT:4V 最大门极触发电流IGT:40mA 关断时间toff:2.4μs 通态电压临界上升率du/dt:120V/μs 通态浪涌电流ITSM:80A 利用万用表和兆欧表可以检查逆导晶闸管的好坏。测试内容主要分三项: 1.检查逆导性 选择万用表R×1档,黑表笔接K极,红表笔接A极(参见图3(a)),电阻值应为5~10Ω。若阻值为零,证明内部二极管短路;电阻为无穷大,说明二极管开路。 2.测量正向直流转折电压V(BO) 按照(b)图接好电路,再按额定转速摇兆欧表,使RCT正向击穿,由直流电压表上读出V(BO)值。 3.检查触发能力 实例:使用500型万用表和ZC25-3型兆欧表测量一只S3900MF型逆导晶闸管。依次选择R×1k、R×100、R×10和R×1档测量A-K极间反向电阻,同时用读取电压法求出出内部二极管的反向导通电压VTR(实际是二极管正向电压VF)。再用兆欧表和万用表500VDC档测得V(BO)值。全部数据整理成表1。由此证明被测RCT质量良好。 注意事项: (1)S3900MF的VTR<0.8V,宜选R×1档测量。 (2)若再用读取电流法求出ITR值,还可以绘制反向伏安特性。 出处! |