一、晶閘管的原理介紹 晶閘管是一種具有三個PN 結的四層結構的大功率半導體器件,一般由兩晶閘管反向連接而成,它有三個極:陽極,陰極和門極。晶閘管在工作過程中,它的陽極(A)和陰極(K)與電源和負載連接,組成晶閘管的主電路,晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路。它的功用不僅是整流,還可以用作無觸點開關以快速接通或切斷電路,實現將直流電變成交流電的逆變,將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等。晶閘管和其它半導體器件一樣,其有體積小、效率高、穩定性好、工作可靠等優點。 二、晶閘管的導通和關斷的條件及方法 上面了解到晶閘管的原理,我們就接著來看看晶閘管的導通和關斷的條件及方法。 1.晶閘管的導通條件 (1)閘管導通的條件是:陽極承受正向電壓,處於阻斷狀態的晶閘管,只有在門極加正向觸發電壓,才能使其導通。門極所加正向觸發脈衝的最小寬度,應能使陽極電流達到維持通態所需要的最小陽極電流,即擎住電流IL以上。導通后的晶閘管管壓降很小,使導通了的晶閘管關斷的條件是使流過晶閘管的電流減小至一個小的數值,即維持電流IH一下。 (2)閘管導通的方法如下: 1)減小正向陽極電壓至一個數值一下,或加反向陽極電壓; 2)增加負載迴路中的電阻。 2.晶閘管的關斷的條件 (1)閘管關斷的條件是:使主端子間的正向電流小於維持電流。 (2)晶閘管的關斷方法有: 1)減小主端子A、K之間之間的正向電壓,直至為零,或加反向電壓; 2)利用儲能電路強迫關斷。 三、晶閘管損壞原因的判別方法 當晶閘管損壞后需要檢查分析其原因時,可把管芯從冷卻套中取出,打開芯盒再取出晶元,觀察其損壞后的痕迹,以判斷是何原因。如下就是幾種常見的晶閘管損壞原因的判別方法: 1.電壓擊穿 晶閘管因不能承受電壓而損壞,其晶元中有一個光潔的小孔,有時需用擴大鏡才能看見。其原因可能是管子本身耐壓下降或被電路斷開時產生的高電壓擊穿。 2.電流損壞 電流損壞的痕迹特徵是晶元被燒成一個凹坑,且粗糙,其位置在遠離控制極上。 3.電流上升率損壞 其痕迹與電流損壞相同,而其位置在控制極附近或就在控制極上。 4.邊緣損壞 若發生在晶元外圓倒角處,有細小光潔小孔。用放大鏡可看到倒角面上有細細金屬物划痕。這是製造廠家安裝不慎所造成的。它導致電壓擊穿。 四、晶閘管使用時的注意事項 晶閘管在使用過程中也要注意以下事項: 1.一般小功率晶閘管不需加散熱片,但應遠離發熱元件,如大功率電阻、大功率三極體以及電源變壓器等。對於大功率晶閘管,必須按手冊申的要求加裝散熱裝置及冷卻條件,以保證管子工作時的溫度不超過結溫。 3.交流電源在接通與斷開時,有可能在晶閘管的導通或阻斷對出現過壓現象,將管子擊穿。對於過電壓,可採用並聯RC吸收電路的方法。因為電容兩端的電壓不能突變,所以只要在晶閘管的陰極及陽極奸哀取RC電路,就可以削弱電源瞬間出現的過電壓,起到保護晶閘管的作用。當然也可以採用壓敏電阻過壓保護元件進行過壓保護。 |
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