晶閘管的發(fā)展歷史及制約因素
半導(dǎo)體的出現(xiàn)成為20世紀(jì)現(xiàn)代物理學(xué)其中一項重大的突破,標(biāo)志著電子技術(shù)的誕生。而由于不同領(lǐng)域的實際需要,促使半導(dǎo)體器件自此分別向兩個分支快速發(fā)展,其中一個分支即是以集成電路為代表的微電子器件,特點(diǎn)為小功率、集成化,作為信息的檢出、傳送和處理的工具;而另一類就是電力電子器件,特點(diǎn)為大功率、快速化。1955年,美國通用電氣公司研發(fā)了世界上個以硅單晶為半導(dǎo)體整流材料的硅整流器(SR),1957年又開發(fā)了全球用于功率轉(zhuǎn)換和控制的可控硅整流器(SCR)。由于它們具有體積小、重量輕、、壽命長的優(yōu)勢,尤其是SCR能以微小的電流控制較大的功率,令半導(dǎo)體電力電子器件成功從弱電控制領(lǐng)域進(jìn)入了強(qiáng)電控制領(lǐng)域、大功率控制領(lǐng)域。在整流器的應(yīng)用上,晶閘管迅速取代了整流器(引燃管),實現(xiàn)整流器的固體化、靜止化和無觸點(diǎn)化,并獲得的節(jié)能效果。從1960年始,由普通晶閘管相繼出了快速晶閘管、光控晶閘管、不對稱晶閘管及雙向晶閘管等各種特性的晶閘管,形成一個龐大的晶閘管家族。
但晶閘管本身存在兩個制約其繼續(xù)發(fā)展的重要因素。一是控制功能上的欠缺,普通的晶閘管屬于半控型器件,通過門極(控制極)只能控制其開通而不能控制其關(guān)斷,導(dǎo)通后控制極即不再起作用,要關(guān)斷切斷電源,即令流過晶閘管的正向電流小于維持電流。由于晶閘管的關(guān)斷不可控的特性,另外配以由電感、電容及開關(guān)器件等組成的強(qiáng)迫換流電路,從而使裝置體積,成本增加,而且系統(tǒng)更為復(fù)雜、可靠性降低。二是因為此類器件立足于分立元件結(jié)構(gòu),開通損耗大,工作頻率難以提高,限制了其應(yīng)用范圍。1970年代末,隨著可關(guān)斷晶閘管(GTO)日趨成熟,成功克服了普通晶閘管的缺陷,標(biāo)志著電力電子器件已經(jīng)從半控型器件發(fā)展到全控型器件
KP晶閘管是一種用于控制電流的半導(dǎo)體器件,具有以下功能:
1. 開關(guān)功能:KP晶閘管可以在控制電壓施加時通電,斷電時截止,實現(xiàn)電流的開關(guān)控制。
2. 放大功能:KP晶閘管可以將微弱的控制電流放大為較大的電流,用于控制大功率電路。
3. 可控性:KP晶閘管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)可以通過控制電壓的大小和極性來控制,具有可控性。
4. 高速開關(guān):KP晶閘管具有快速的開關(guān)速度,可以在毫秒級別的時間內(nèi)完成導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)的轉(zhuǎn)換。
5. 低功耗:KP晶閘管在導(dǎo)通狀態(tài)下具有較低的電壓降和功耗,有助于提高電路的效率。
6. 可靠性:KP晶閘管具有較高的耐壓和耐電流能力,可在惡劣的工作環(huán)境下長時間穩(wěn)定工作。
綜上所述,KP晶閘管的功能主要包括開關(guān)功能、放大功能、可控性、高速開關(guān)、低功耗和可靠性。這些功能使得KP晶閘管在電力控制、電子調(diào)速、電磁場控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
可控硅有多種分類方法:
1、按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式分類:可控硅按其關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式可分為普通可控硅、雙向可控硅、逆導(dǎo)可控硅、門極關(guān)斷可控硅(GTO)、BTG可控硅、溫控可控硅和光控可控硅等多種;
2、按引腳和極性分類:可控硅按其引腳和極性可分為二極可控硅、三極可控硅和四極可控硅;
3、按封裝形式分類:可控硅按其封裝形式可分為金屬封裝可控硅、塑封可控硅和陶瓷封裝可控硅三種類型。其中,金屬封裝可控硅又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種;塑封可控硅又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種;
4、按電流容量分類:可控硅按電流容量可分為大功率可控硅、率可控硅和小功率可控硅三種。通常,大功率可控硅多采用金屬殼封裝,而中、小功率可控硅則多采用塑封或陶瓷封裝;
5、按關(guān)斷速度分類:可控硅按其關(guān)斷速度可分為普通可控硅和高頻(快速)可控硅;
6、過零觸發(fā)-一般是調(diào)功,即當(dāng)正弦交流電交流電電壓相位過零點(diǎn)觸發(fā),是過零點(diǎn)才觸發(fā),導(dǎo)通可控硅;
7、非過零觸發(fā)-無論交流電電壓在什么相位的時候都可觸發(fā)導(dǎo)通可控硅,常見的是移相觸發(fā),即通過改變正弦交流電的導(dǎo)通角(角相位),來改變輸出百分比。
可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅,簡稱TRIAC。雙向可控硅在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于兩個單向可控硅反向連接,這種可控硅具有雙向?qū)üδ?。其通斷狀態(tài)由控制極G決定。在控制極G上加正脈沖(或負(fù)脈沖)可使其正向(或反向)導(dǎo)通。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是控制電路簡單,沒有反向耐壓問題,因此特別適合做交流無觸點(diǎn)開關(guān)使用。
可控硅的特性:常用的有阻容移相橋觸發(fā)電路、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、晶體三極管觸發(fā)電路、利用小晶閘管觸發(fā)大晶閘管的觸發(fā)電路,等等;
可控硅的主要參數(shù)有:
1、 額定通態(tài)平均電流在一定條件下,陽極---陰極間可以連續(xù)通過的50赫茲正弦半波電流的平均值;
2、 正向阻斷峰值電壓:在控制極開路未加觸發(fā)信號,陽極正向電壓還未超過導(dǎo)能電壓時,可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓??煽毓璩惺艿恼螂妷悍逯?,不能超過手冊給出的這個參數(shù)值;
3、 反向阻斷峰值電壓:當(dāng)可控硅加反向電壓,處于反向關(guān)斷狀態(tài)時,可以重復(fù)加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時,不能超過手冊給出的這個參數(shù)值;
4、 觸發(fā)電壓在規(guī)定的環(huán)境溫度下,陽極---陰極間加有一定電壓時,可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的小控制極電流和電壓;
5、 維持電流:在規(guī)定溫度下,控制極斷路,維持可控硅導(dǎo)通所必需的小陽極正向電流。許多新型可控硅元件相繼問世,如適于高頻應(yīng)用的快速可控硅,可以用正或負(fù)的觸發(fā)信號控制兩個方向?qū)ǖ碾p向可控硅,可以用正觸發(fā)信號使其導(dǎo)通,用負(fù)觸發(fā)信號使其關(guān)斷的可控硅等等。
結(jié)構(gòu)原件
可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件,共有三個PN結(jié),分析原理時,可以把它看作由一個PNP管和一個NPN管所組成。雙向可控硅:雙向可控硅是一種硅可控整流器件,也稱作雙向晶閘管。這種器件在電路中能夠?qū)崿F(xiàn)交流電的無觸點(diǎn)控制,以小電流控制大電流,具有無火花、動作快、壽命長、可靠性高以及簡化電路結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。從外表上看,雙向可控硅和普通可控硅很相似,也有三個電極。但是,它除了其中一個電極G仍叫做控制極外,另外兩個電極通常卻不再叫做陽極和陰極,而統(tǒng)稱為主電極Tl和T2。它的符號也和普通可控硅不同,是把兩個可控硅反接在一起畫成的,它的型號,在我國一般用“3CTS”或“KS”表示;國外的資料也有用“TRIAC”來表示的。雙向可控硅的規(guī)格、型號、外形以及電極引腳排列依生產(chǎn)廠家不同而有所不同,但其電極引腳多數(shù)是按T1、T2、G的顧序從左至右排列(觀察時,電極引腳向下,面對標(biāo)有字符的一面)。市場上常見的幾種塑封外形結(jié)構(gòu)雙向可控硅的外形及電極引腳排列。
原廠EUPEC平板可控硅T1078N06TOF晶閘管
150元
產(chǎn)品名:可控硅,晶閘管,軟啟動可控硅,平板可控硅
聚肯電子供應(yīng)EUPEC平板可控硅T1078N04TOF晶閘管
200元
產(chǎn)品名:可控硅,晶閘管,平板可控硅,軟啟動可控硅
廠家T568N06TOF歐派克EUPEC平板可控硅晶閘管
190元
產(chǎn)品名:可控硅,晶閘管,平板可控硅,軟啟動晶閘管
廠家T568N04TOF進(jìn)口EUPEC可控硅晶閘管
220元
產(chǎn)品名:可控硅,晶閘管,平板可控硅,元器件
原廠EUPEC可控硅T568N02TOF晶閘管
190元
產(chǎn)品名:可控硅,晶閘管,平板可控硅,元器件
EUPEC歐派克平板可控硅T348N06TOF晶閘管
190元
產(chǎn)品名:可控硅,晶閘管,元器件,平板可控硅
進(jìn)口EUPEC平板可控硅T348N02TOF晶閘管廠家
200元
產(chǎn)品名:可控硅,晶閘管,二極管,軟啟動可控硅
聚肯電子5SDD5055N0002進(jìn)口平板二極管整流管廠家
300元
產(chǎn)品名:整流管,整流二極管,二極管,平板二極管