簡介:晶閘管是閘流管的簡稱,也可稱為晶閘管整流器。
首先,介紹了晶閘管的原理
晶閘管是一種具有三個(gè)PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件,一般由兩個(gè)反向連接的晶閘管組成。它有三極:陽極、陰極和柵極。晶閘管工作過程中,其陽極(A)和陰極(K)與電源和負(fù)載相連,構(gòu)成晶閘管主電路,晶閘管的柵極G和陰極K與控制晶閘管的裝置相連,構(gòu)成晶閘管控制電路。它的作用不僅僅是整流,還可以作為無觸點(diǎn)開關(guān)快速接通或斷開電路,實(shí)現(xiàn)變DC為交流電的逆變,將一種頻率的交流電變?yōu)榱硪环N頻率的交流電等。晶閘管和其他半導(dǎo)體器件一樣,具有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。
二、晶閘管開通和關(guān)斷的條件和方法。
知道了上面晶閘管的原理,我們?cè)賮砜纯淳чl管開通和關(guān)斷的條件和方法。
1.晶閘管導(dǎo)通條件
(1)門極管開通的條件是陽極承受直流電壓,只有在門極上加一個(gè)正向觸發(fā)電壓,處于阻斷狀態(tài)的晶閘管才能開通。施加到柵極的正觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)該能夠使陽極電流達(dá)到維持導(dǎo)通狀態(tài)所需的陽極電流,即保持電流高于IL。晶閘管導(dǎo)通后的壓降很小,導(dǎo)通后關(guān)斷晶閘管的條件是將流過晶閘管的電流減小到一個(gè)很小的值,即保持電流IH。
(2)導(dǎo)通制動(dòng)管的方法如下:
1)將正向陽極電壓降低到一定值或增加反向陽極電壓;
2)增加負(fù)載電路中的電阻。
2.關(guān)斷晶閘管的條件
(1)關(guān)斷制動(dòng)管的條件是使主端子間的正向電流小于保持電流。
(2)晶閘管的關(guān)斷方法如下:
1)降低主端子A和K之間的直流電壓,直到它為零,或者施加反向電壓;
2)儲(chǔ)能電路強(qiáng)制關(guān)機(jī)。
三、判斷晶閘管損壞原因的方法
當(dāng)晶閘管損壞需要檢查分析時(shí),可將鐵芯從冷卻套中取出,打開芯盒后取出芯片,觀察損壞痕跡,確定原因。以下是確定晶閘管損壞原因的幾種常用方法:
1.電壓擊穿
晶閘管因?yàn)槌惺懿涣穗妷憾鴵p壞,其芯片上有一個(gè)光滑的孔,有時(shí)需要用放大鏡才能看到。原因可能是燈管本身的耐壓下降或者電路斷開時(shí)被高壓擊穿。
2.當(dāng)前損壞
電流損傷的痕跡表現(xiàn)為芯片被燒成凹坑,凹坑粗糙,位置遠(yuǎn)離控制電極。
3.當(dāng)前的上升速率被破壞
其痕跡與電流損傷相同,位置在控制電極附近或控制電極上。
4.邊緣損傷
如果發(fā)生在芯片外圓倒角處,有小而光滑的孔。用放大鏡可以看到倒角面上有細(xì)小的金屬劃痕。這是由于制造商安裝不小心造成的。會(huì)導(dǎo)致電壓擊穿。
四、使用晶閘管時(shí)的注意事項(xiàng)
晶閘管在使用過程中還應(yīng)注意以下事項(xiàng):
1.一般小功率晶閘管不需要散熱片,但應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件,如大功率電阻、大功率三極管、電源變壓器等。對(duì)于大功率晶閘管,必須按照說明書的要求安裝散熱裝置和冷卻條件,保證工作時(shí)管內(nèi)溫度不超過結(jié)溫。
2.當(dāng)晶閘管在使用中發(fā)生超越和短路時(shí),會(huì)造成過電流燒管。過電流一般可以通過在交流電源中增加快線來保護(hù)。快線熔斷時(shí)間很短,一般線的額定電流是晶閘管額定平均電流的1.5倍。
3.交流電源通斷時(shí),有可能晶閘管通斷,管被擊穿。對(duì)于過壓,可以使用并聯(lián)RC吸收電路。因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔?,只要在晶閘管的陰陽極之間接入RC電路,就可以削弱電源的瞬時(shí)過電壓,保護(hù)晶閘管。當(dāng)然,壓敏電阻過壓保護(hù)元件也可以用于過壓保護(hù)。