什么是晶闸管?
晶闸管,也称为可控硅(SCR),是一种大功率电器元件,具有硅整流器件的特性。它能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制,因此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。晶闸管具有体积小、效率高、寿命长等优点。
晶闸管可以分为单向晶闸管和双向晶闸管。单向晶闸管是PNPN四层结构,具有阳极A、阴极K和控制极G三个外电极。单向晶闸管在工作时,需要控制极G加上触发电压,才能使VT1、VT2相继迅速导通,并互相提供基极电流维持晶闸管导通。双向晶闸管在结构上相当于两个单向晶闸管反向连接,具有双向导通功能,其通断状态由控制极G决定。
此外,随着设计技术和制造技术的进步,晶闸管的容量也越来越大,已经衍生出了光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管等类型。
晶闸管导通的关断基本原理
下图中,a是晶闸管的晶体管等效模型,b是等效晶闸管电路及电流流向。
在a )图中,通过斜面将四层半导体结构分为2个PN结,这意味着晶闸管可以等效看成由P1N1P2和N1,P1,N2构成的2个晶体管V 1,V2 的组合体,如b )图所示,如果外电路向门极注入驱动电流I G ,则IG流入三极管的基极,使得V2三极管导通,流过导通电流I C2,进一步引起V1三极管的基极导通,使的Ic2导通,注入V1基极,形成正反馈,最终使得V1和V2三极管完全导通,即图中晶闸管(A 点和K)导通,此时撤掉EG产生的I G,晶闸管仍然导通(可以看成自锁效应),因此想要使得晶闸管关断,必须去掉阳极所加的正向电压,或者给阳极施加反向电压,或者使三极管的基极电流降低到导通门槛值以下,这样才能使晶闸管关断。
因此可看出晶闸管导通只需要一个触发信号,即施加开通信号后,信号可以消失,但是晶闸管已经被驱动,也不会因为触发信号的消失而关断或者改变状态,仍然一直导通。
接下来小编给大家分享一些典型晶闸管电路图,以及简单分析它们的工作原理。
典型晶闸管电路图分享
1、双向晶闸管调光控制电路图
交流调压是把不变的交流电压变换成有效值可调的交流电压,用一只双向晶闸管代替两只反并联晶闸管,可使电路大大简化。被广泛应用于工业加热、灯光控制、感应电动机的调速以及电解电镀的交流侧调压等场合。
用双向晶闸管组成的调光控制电路如图所示,调节RP可改变灯泡E的亮度大小。
基本晶闸管开关电路图
可控硅整流器(SCR)被称为晶闸管。它就像一个二极管,当阴极相对于阳极为负时,电流从阴极流向阳极。但是,晶闸管和二极管的区别在于电流将流动,然后阴极相对于栅极也是负的。
该电路采用开关来启动。当开关打开时,没有电流流动。当开关闭合时,电流将从阴极流向阳极。尽管开关现已打开,但电流仍在继续流动。有两种方法可以停止该电流。第一种方法是消除阳极/阴极电压。另一种方法是反转阳极/阴极电压的极性。如果晶闸管与交流电源一起使用,它只会在正半周期导通,而在负周期时,晶闸管会自动关断。栅极电流受到栅极和电阻器之间串联连接的限制。
3、晶闸管简单调压电路图
如下图所示,电路利用双向晶闸管控制加热器负载RL(电阻丝)。触发电路采用单结晶体管弛张振荡器。其电源由交流电源经整流桥整流、电阻R1和稳压管VZ削波成梯形直流电动后供给。
单结晶体管输出经脉冲变压器耦合至双向晶闸管门极电路。如果要控制直流电动机M的转速,可以按图中虚线将双向晶闸管与电动机串联。并联阻容器件主要是为了吸收双向晶闸管上因电感负载放电有可能产生的过电压。
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