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为什么可控硅需要触发?

为什么可控硅需要触发?

编辑:钣金加工厂???来源:本站???发布时间:2021-02-19 20:41????浏览量:

  可控硅导通需要有两个条件,一是在阳极和阴极之间加正向电压,二是在控制极加触发电压,两个条件同时具备可控硅才能导通。根据题主的描述,可控硅并不是单纯的两个二极管串联,虽然从结构示意图上看起来是两个PN结串在一起,但实际上单向可控硅却是由三个PN结组成的四层半导体,详细先容请看下面。

  可控硅的内部结构是由三个PN结组合而成,第一个为最上端的PN结,第二个是中间的反向PN结NP,第三个是最下端的PN结,而控制极是在第三层P型区引出的,目的就是为了给第二个PN结提供偏置电压,将其导通后,再在可控硅两端的阳极和阴极上加正向电压才会整个导通,其整体结构就相当于两个不同管型的三极管连接,如下图所示,而不是两个二极管串联。

  可控硅导通需要有两个条件:1,在阳极和阴极之间加正向电压。2,同时在控制极加触发电压。两个条件缺一不可,可控硅才会处于导通状态,不过一旦导通之后,即使撤去控制极电压,只要阳极和阴极之间有正向电压,可控硅依然导通。也就是说控制极在可控硅导通之后即失去了作用。

  那么可控硅导通之后如何关断呢?可控硅关断也有两个条件:1,使可控硅的正向导通电流低于其工作维持电流,将电源关闭。2,使阳极和阴极间的电压反向。两个条件只要具备其一即可,比如交流电通过单向可控硅之后,钣金件加工编辑分析在交流电压过零点之后,可控硅的阳极和阴极之间会因为承受反向电压而关闭,在反向期间,即使在控制极施加触发信号可控硅也不会导通。所以,单向可控硅也具有整流的作用。

  综上所述,单向可控硅相当于两个三极管连接在一起,绝不会相当于两个二极管拼凑,而双向可控硅则相当于两个单向可控硅反向连接在一起,原理和单向可控硅类似,但它可以正反两个方向导通。

  有触点设备在大功率系统中,容易产生打火拉弧现象,轻则导致触点烧毛,重则导致触点熔接而损坏电路甚至整个设备。而用可控硅如拉弧打火,噪声等现象就不存在了,而且安全可靠、使用寿命长,是无触点理想元件。

  为什么可控硅需要触发?这个得从可控硅得阳极伏安特性曲线入手,也就是说可控硅具有阳极伏安特性,也是可控硅的内部结构所决定的。

  一支可控硅是由PNPN四层构成,然后再把这四层分成两部分,再把每一部分绘制成晶体管,绘制好的可控硅再把它按电路图连接好,它的过程如下a~e图所示。根据上e图的连接电路,电源Eg在晶体管Tr2的b,e之间提供电流Ig,那么晶体管Tr2的集电极将会有Ic2=B2×Ig的电流流过。而从e图中看的出,此时Ic2的电流恰好是晶体管Tr1的基极电流,因此晶体管Tr1发射极将产生的电流为(B1+1)Ic2~B1Ic2,即B1.B2.Ig的发射极电流。从其连接电路图中可知,此时晶体管Tr1的发射极电流又是晶体管Tr2的基极注入电流,又经过晶体管Tr2又一次放大,使得Tr2的电流进一步增加。这样循环下去在很短时间内则晶体管Tr1与Tr2就会达到饱和导通,此时e图中A,C之间的电压会降至1V之内,那么负载电流流过可控硅几乎由e图的电阻R所决定。

  综上所述,e图的电源Eg不是随意加就会使可控硅触发导通,而是需要满足条件。晶体管Tr1的电流放大系数与晶体管Tr2的电流放大系数之和不低于1,可控硅才能由阻断到触发导通。因此一个好的可控硅晶体管Tr1的电流放大系数很低,而Tr2的电流放大系数也不是很高的,正常情况下它们的系数之和是低于1的,也就是说可控硅是在阻断状态的。因此只要Ig电流逐渐增加,它们之间的电流系数之和会慢慢增加,直至不低于1,此时可控硅由阻断态变成导通态。只要它导通后它们的电流系数之和是不低于1的,这个时候不管有没有电流Ig,可控硅是仍然保持导通的状态。

  因此可控硅作为无触点设备,在大功率系统中应用,不会打火拉弧,产生噪声。相比传统的继电器安全性好多了,不仅可靠还使用寿命长。

  前面那哥们写的压根就是复制粘贴凑字数,为啥可控硅需要触发?它的触发原理相信题主已经很明白了,什么PN节啥的就不再赘述了,主要讲一下它触发的作用。

  可控硅的作用是整流逆变,简而言之就是波形的变换,在变换的过程中,为了使整流或逆变的效果接近于理想波形,此时就需要控制它的触发角以及导通时间,用来在需要的位置导通需要的时间,从而留下需要的那一部分波形。具体题主可以去看一下六桥壁以及二十四桥壁波形变换后的效果对比,具体不详细说明了,内容较多。

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