如果把左邊從下往上看的p1—N1—P2—N2部分叫做正向的話,那么右邊從下往上看的N3—P1—N1—P2部分就成為反向,它們之間正好是一正一反地并聯在一起。我們把這種聯接叫做反向并聯。因此,從電路功能上可以把它等效成圖3(c),也就是說,一個雙向晶閘管在電路中的作用是和兩只普通晶閘管反向并聯起來等效的。這也正是雙向晶閘管為什么會有雙向控制導通特性的根本原因。雙向晶閘管不象普通晶閘管那樣,必須在陽極和陰極之間加上正向電壓,管子才能導通。對雙向晶閘管來說,無所謂陽極和陰極。它的任何一個主電極,對圖3(b)中的兩個晶閘管管子來講,對一個管子是陽極,對另一個管子就是陰極,反過來也一樣。因此,雙向晶閘管無論主電極加上的是正向或是反向電壓,它都能被觸發導通。不*如此,雙向晶閘管還有一個重要的特點,這就是:不管觸發信號的極性如何,也就是不管所加的觸發信號電壓UG對T1是正向還是反向,雙向晶閘管都能被觸發導通。雙向晶閘管的這個特點是普通晶閘管所沒有的。快速晶閘管普通晶閘管不能在較高的頻率下工作。因為器件的導通或關斷需要一定時間,同時陽極電壓上升速度太快時,會使元件誤導通;陽極電流上升速度太快時,會燒毀元件。可控硅由關斷轉為導通必須同時具備兩個條件:(1〕受正向陽極電壓;(2)受正向門極電壓。遼寧高壓igbt驅動模塊可控硅(晶閘管)Infineon全新原裝
對其在脈沖脈沖功率電源領域中的應用研究很少,尚處于試驗探索階段。[1]在大功率半導體開關器件中,晶閘管是具有**高耐壓容量與**大電流容量的器件。國內外主要制作的大功率晶閘管都是應用在高壓直流輸電中。所制造出的大功率晶閘管,**大直徑可達6英寸,單閥片耐壓值**高可達11KV,的通流能力**高可達4500A。在該領域比較**的有瑞士的ABB以及國內的株洲南車時代。[1]為提高晶閘管的通流能力、開通速度、di/dt承受能力,國外在普通晶閘管的基礎上研制出了兩種新型的晶閘管:門極關斷晶閘管GTO以及集成門極換流晶閘管IGCT。這兩種器件都已經在國外投入實際使用。其中GTO的單片耐壓可達,工況下通流能力可達4kA,而目前研制出的在電力系統中使用的IGCT的**高耐壓可達10kV,通流能力可達。[1]針對脈沖功率電源中應用的晶閘管,國內還沒有廠家在這方面進行研究,在國際上具有**技術的是瑞士ABB公司。他們針對脈沖功率電源用大功率晶閘管進行了十數年的研究。目前采用的較成熟的器件為GTO,其直徑為英寸,單片耐壓為,通常3個閥片串聯工作。可以承受的電流峰值為120kA/90us,電流上升率di/dt**高可承受。門極可承受觸發電流**大值為800A,觸發電流上升率di/dt**大為400A/us。河北半導體igbt可控硅(晶閘管)原廠原盒IGBT-Module功率晶閘管半導體模塊貨源穩定;
塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。晶閘管晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、**率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常,大功率晶閘管多采用陶瓷封裝,而中、小功率晶閘管則多采用塑封或金屬封裝。晶閘管按其關斷速度可分為普通晶閘管和快速晶閘管,快速晶閘管包括所有專為快速應用而設計的晶閘管,有常規的快速晶閘管和工作在更高頻率的高頻晶閘管,可分別應用于400HZ和10KHZ以上的斬波或逆變電路中。(備注:高頻不能等同于快速晶閘管)工作原理/晶閘管編輯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。晶閘管晶閘管為半控型電力電子器件,它的工作條件如下:1.晶閘管承受反向陽極電壓時,不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態。2.晶閘管承受正向陽極電壓時,*在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處于正向導通狀態,這就是晶閘管的閘流特性,即可控特性。3.晶閘管在導通情況下,只要有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導通,即晶閘管導通后,門極失去作用。門極只起觸發作用。4.晶閘管在導通情況下。
在性能上,可控硅不僅具有單向導電性,而且還具有比硅整流元件(俗稱"死硅")更為可貴的可控性.它只有導通和關斷兩種狀態.可控硅能以毫安級電流控制大功率的機電設備,如果超過此功率,因元件開關損耗增加,允許通過的平均電流相降低,此時,標稱電流應降級使用.可控硅的優點很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍數高達幾十萬倍;反應極快,在微秒級內開通、關斷;無觸點運行,無火花、無噪音;效率高,成本低等等.可控硅的弱點:靜態及動態的過載能力較差;容易受干擾而誤導通.要使晶閘管導通,一是在它的陽極A與陰極K之間外加正向電壓,二是在它的控制極G與陰極K之間輸入一個正向觸發電壓。晶閘管導通后,松開按鈕開關,去掉觸發電壓,仍然維持導通狀態。晶閘管對過電壓很敏感,當正向電壓超過其斷態重復峰值電壓UDRM一定值時晶閘管就會誤導通,引發電路故障。
從而實際強觸發,加速了元件的導通,提高了耐電流上升率的能力。三、能耐較高的電壓上升率(dv/dt)晶閘管是由三個P—N結組成的。每個結相當于一個電容器。結電壓急劇變化時,就有很大的位移電流流過元件,它等效于控制極觸發電流的作用。可能使晶閘管誤導通。這就是普通晶閘管不能耐高電壓上升率的原因。為了有效防止上述誤導通現象發生,快速晶閘管采取了短路發射結結構。把陰極和控制極按一定幾何形狀短路。這樣一來,即使電壓上升率較高,晶閘管的電流放大系數仍幾乎為零,不致使晶閘管誤導通。只是在電壓上升率進一步提高,結電容位移電流進一步增大,在短路點上產生電壓降足夠大時,晶閘管才能導通。具有短路發射結結構的晶閘管,用控制極電流觸發時,控制極電流首先也是從短路點流向陰極。只是當控制極電流足夠大,在短路點電阻上的電壓降足夠大,PN結正偏導通電流時,才同沒有短路發射結的元件一樣,可被觸發導通。因此,快速晶閘管的抗干擾能力較好。快速晶閘管的生產和應用都進展很快。目前,已有了電流幾百安培、耐壓1千余伏,關斷時間*為20微妙的大功率快速晶閘管,同時還做出了**高工作頻率可達幾十千赫茲供高頻逆變用的元件。這類應用一般多應用在電力試驗設備上,通過變壓器,調整晶閘管的導通角輸出一個可調的直流電壓。遼寧高壓igbt驅動模塊可控硅(晶閘管)Infineon全新原裝
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故晶閘管的陽極電流Ia≈Ic0晶閘管處于正向阻斷狀態。當晶閘管在正向陽極電壓下,從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經NPN管的發射結,從而提高其電流放大系數a2,產生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發射結,并提高了PNP管的電流放大系數a1,產生更大的極電極電流Ic1流經NPN管的發射結。這樣強烈的正反饋過程迅速進行。從圖3,當a1和a2隨發射極電流增加而(a1+a2)≈1時,式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了晶閘管的陽極電流Ia.這時,流過晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。晶閘管已處于正向導通狀態。式(1—1)中,在晶閘管導通后,1-(a1+a2)≈0,即使此時門極電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來的陽極電流Ia而繼續導通。晶閘管在導通后,門極已失去作用。在晶閘管導通后,如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻,使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時,由于a1和a1迅速下降,當1-(a1+a2)≈0時,晶閘管恢復阻斷狀態。特性特性曲線晶閘管的陽極電壓與陽極電流的關系,稱為晶閘管的伏安特性,如圖所示。晶閘管的陽極與陰極間加上正向電壓時,在晶閘管控制極開路(Ig=0)情況下,開始元件中有很小的電流(稱為正向漏電流)流過。遼寧高壓igbt驅動模塊可控硅(晶閘管)Infineon全新原裝