可控矽工作原理及其應用新版

2021-03-03 20:30:20 字數 4537 閱讀 4333

可控矽(scr: silicon controlled rectifier)是可控矽整流器的簡稱。可控矽有單向、雙向、可關斷和光控幾種型別它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、控制方便等優點,被廣泛用於可控整流、調壓、逆變以及無觸點開關等各種自動控制和大功率的電能轉換的場合。

單向可控矽的工作原理

單向可控矽原理

可控矽是p1n1p2n2四層三端結構元件,共有三個pn結,分析原理時,可以把它看作由乙個pnp管和乙個npn管所組成

當陽極a加上正向電壓時,bg1和bg2管均處於放大狀態。此時,如果從控制極g輸入乙個正向觸發訊號,bg2便有基流ib2流過,經bg2放大,其集電極電流ic2=β2ib2。因為bg2的集電極直接與bg1的基極相連,所以ib1=ic2。

此時,電流ic2再經bg1放大,於是bg1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個電流又流回到bg2的基極,表成正反饋,使ib2不斷增大,如此正向饋迴圈的結果,兩個管子的電流劇增,可控矽使飽和導通。

由於bg1和bg2所構成的正反饋作用,所以一旦可控矽導通後,即使控制極g的電流消失了,可控矽仍然能夠維持導通狀態,由於觸發訊號只起觸發作用,沒有關斷功能,所以這種可控矽是不可關斷的。

由於可控矽只有導通和關斷兩種工作狀態,所以它具有開關特性,這種特性需要一定的條件才能轉化

一、單向可控矽工作原理

可控矽導通條件:一是可控矽陽極與陰極間必須加正向電壓,二是控制極也要加正向電壓。以上兩個條件必須同時具備,可控矽才會處於導通狀態。

另外,可控矽一旦導通後,即使降低控制極電壓或去掉控制極電壓,可控矽仍然導通。

可控矽關斷條件:降低或去掉加在可控矽陽極至陰極之間的正向電壓,使陽極電流小於最小維持電流以下。

二、單向可控矽的引腳區分

對可控矽的引腳區分,有的可從外形封裝加以判別,如外殼就為陽極,陰極引線比控制極引線長。從外形無法判斷的可控矽,可用萬用表r×100或r×1k擋,測量可控矽任意兩管腳間的正反向電阻,當萬用表指示低阻值(幾百歐至幾千歐的範圍)時,黑錶筆所接的是控制極g,紅錶筆所接的是陰極c,餘下的一只管腳為陽極a。

三、單向可控矽的效能檢測

可控矽***壞的判別可以從四個方面進行。第一是三個pn結應完好;第二是當陰極與陽極間電壓反向連線時能夠阻斷,不導通;第三是當控制極開路時,陽極與陰極間的電壓正向連線時也不導通;第四是給控制極加上正向電流,給陰極與陽極加正向電壓時,可控矽應當導通,把控制極電流去掉,仍處於導通狀態。

用萬用表的歐姆擋測量可控矽的極間電阻,就可對前三個方面的好壞進行判斷。具體方法是:用r×1k或r×10k擋測陰極與陽極之間的正反向電阻(控制極不接電壓),此兩個阻值均應很大。

電阻值越大,表明正反向漏電電流愈小。如果測得的阻值很低,或近於無窮大,說明可控矽已經擊穿短路或已經開路,此可控矽不能使用了。

用r×1k或r×10k擋測陽極與控制極之間的電阻,正反向測量阻值均應幾百千歐以上,若電阻值很?#8221;礱骺煽毓杌鞔┒搪貳?/font>

用r×1k或r×100擋,測控制極和陰極之間的pn結的正反向電阻在幾千歐左右,如出現正向阻值接近於零值或為無窮大,表明控制極與陰極之間的pn結已經損壞。反向阻值應很大,但不能為無窮大。正常情況是反向阻值明顯大於正向阻值。

萬用表選電阻r×1擋,將黑錶筆接陽極,紅錶筆仍接陰極,此時萬用表指標應不動。紅錶筆接陰極不動,黑錶筆在不脫開陽極的同時用表筆尖去瞬間短接控制極,此時萬用表電阻擋指標應向右偏轉,阻值讀數為10歐姆左右。如陽極接黑錶筆,陰極接紅錶筆時,萬用表指標發生偏轉,說明該單向可控矽已擊穿損壞。

雙向可控矽工作原理是什麼?

1.可控矽是p1n1p2n2四層三端結構元件,共有三個pn結,分析原理時,可以把它看作由乙個pnp管和乙個npn管所組成。

當陽極a加上正向電壓時,bg1和bg2管均處於放大狀態。此時,如果從控制極g輸入乙個正向觸發訊號,bg2便有基流ib2流過,經bg2放大,其集電極電流ic2=β2ib2。因為bg2的集電極直接與bg1的基極相連,所以ib1=ic。

2。此時,電流ic2再經bg1放大,於是bg1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個電流又流回到bg2的基極,表成正反饋,使ib2不斷增大,如此正向饋迴圈的結果,兩個管子的電流劇增,可控矽使飽和導通。

由於bg1和bg2所構成的正反饋作用,所以一旦可控矽導通後,即使控制極g的電流消失了,可控矽仍然能夠維持導通狀態,由於觸發訊號只起觸發作用,沒有關斷功能,所以這種可控矽是不可關斷的。

導通:在t1極和t2極和電源負載構成了迴路,而且t1極和t2極之間有電壓時(當然要大於管壓降),g極對t1極有大於「觸發電流」的電流流過後(即觸發後);

截止:導通的t1,t2電流小於「維持電流」後。

g極不一定要求是脈衝觸發訊號,只要達到「觸發電流」就可以觸發了,但是用脈衝觸發有一些好處:1)觸發時間準確,2)脈衝寬度可以窄一點(大於可控矽從截止到導通轉變時間,一般純電阻負載50微秒時間就可以了,電感負載時要寬),這樣可以減少衝觸脈衝電路的功率。

由於可控矽只有導通和關斷兩種工作狀態,所以它具有開關特性,這種特性需要一定的條件才能轉化,條件如下:

雙向可控矽(圖)電路示意圖

a、從關斷到導通1、陽極電位高於是陰極電位,2、控制極有足夠的正向電壓和電流,兩者缺一不可。

b、維持導通1、陽極電位高於陰極電位,2、陽極電流大於維持電流,兩者缺一不可。

c、從導通到關斷1、陽極電位低於陰極電位,2、陽極電流小於維持電流,任一條件即可。

觸發導通

在控制極g上加入正向電壓時因j3正偏,p2區的空穴時入n2區,n2區的電子進入p2區,形成觸發電流igt。在可控矽的內部正反饋作用的基礎上,加上igt的作用,使可控矽提前導通,導致伏安特性oa段左移,igt越大,特性左移越快。

雙向可控矽-構造原理雙向可控矽儘管從形式上可將雙向可控矽看成兩隻普通可控矽的組合,但實際上它是由7只電晶體和多隻電阻構成的功率整合器件。小功率雙向可控矽一般採用塑料封裝,有的還帶散熱板。典型產品有bcmlam(1a/600v)、bcm3am(3a/600v)、2n6075(4a/600v),mac218-10(8a/800v)等。

大功率雙向可控矽大多採用rd91型封裝。

雙向可控矽屬於npnpn五層器件,三個電極分別是t1、t2、g。因該器件可以雙嚮導通,故除門極g以外的兩個電極統稱為主端子,用t1、t2。表示,不再劃分成陽極或陰極。

其特點是,當g極和t2極相對於t1,的電壓均為正時,t2是陽極,t1是陰極。反之,當g極和t2極相對於t1的電壓均為負時,t1變成陽極,t2為陰極。雙向可控矽由於正、反向特性曲線具有對稱性,所以它可在任何乙個方向導通。

單向/雙向可控矽觸發電路設計原理

1,可以用直流觸發可控矽裝置。

2,電壓有效值等於u等於開方。

3,電流等於電壓除以(電壓波形的非正弦波幅值半波整流的兩倍值)。

4,回答完畢。

觸控式檯燈的控制原理

這種檯燈的主要優點是沒有開關,使用時通過人體觸控,完成開啟、調光、關閉動作,給使用帶來方便。

一、電路設計原理

人體感應的訊號加在電源電路可控矽的觸發極,使電路導通,並給負載——燈泡或燈管供電,使燈按弱光、中光、強光、關閉4個狀態動作,達到調光的目的。電路見圖1,該電路的關鍵器件是採用cmos工藝製造的積體電路ba210l。

二、降壓穩壓電路

由r3、vdl、vd4、c4組成。輸出9v直流電,供給ba2101,由③⑦腳引入。

三、觸發電路

由觸發電極m將人體的感應訊號,經c3、r8、r7送至④腳的sp端,經處理後,由⑥腳輸出觸發訊號,經cl、r1加至可控矽vs的g極,vs導通,電燈h點亮。第二次觸控,可改變觸發脈衝前沿的到達時間,而使電燈亮度改變。反覆觸控,可按弱光、中光、強光和關閉四個動作狀態迴圈,達到調節亮度的目的。

可控矽vs在動作中其導通角分別為120度、86度、17度。

四、輔助電路

vd2和vd3為保護積體電路而設。防止觸控訊號過大而遭破壞。c3為隔離安全電容。r4為取得同步交流訊號而設。r5為外接振盪電阻。

五、使用中經常出現的故障

(1)由震動引發的故障。觸控只需輕輕觸及即可。但在家庭使用中觸擊的強度因人而異,小孩去觸控可能是重重的一拳。性格剛烈的人去觸控,可能引起劇烈震動。因此經常出現燈泡斷絲。

(2)整合塊焊腳由震動而產生脫焊。如③腳脫焊,使電源切斷而停止工作;④、⑥腳脫焊,使觸控訊號中斷,都會引起燈泡不亮。因此要檢查整合塊各腳是否脫焊。

(3)可控矽vs一般採用mac94a4型雙向可控矽,由於反覆觸發,或意外大訊號觸發,會引起可控矽擊穿而停止工作。

雙向可控矽觸發電路:

將兩隻單向可控矽scrl、scr2反向併聯.再將控制板與本觸發電路連線,就組成了乙個簡單實用的大功率無級調速電路。這個電路的獨特之處在於可控矽控制極不需外加電源,只要將負載與本電路串聯後接通電源,兩個控制極與各自的陰極之間便有5v~8v脈動直流電壓產生,調節電位器r2即可改變兩隻可控矽的導通角,增大r2的阻值到一定程度,便可使兩個主可控矽阻斷,因此r2還可起開關的作用。該電路的另乙個特點是兩隻主可控矽交替導通,乙個的正向壓降就是另乙個的反向壓降,因此不存在反向擊穿問題。

但當外加電壓瞬時超過阻斷電壓時,scr1、scr2會誤導通,導通程度由電位器r2決定。scr3與周圍元件構成普通移相觸發電路,其原理這裡從略。

scr1、scr2筆者選用的是封裝好的可控矽模組(110a/1000v),scr3選用btl36,即600v的雙向可控矽。本電路如用於感性負載,應增加r4,c3阻容吸收電路及壓敏電阻rv作過壓保護,防止負載斷開和接通瞬間產生很高的感應電壓損壞可控矽。

可控矽工作原理

tag標籤 可控矽 一種以矽單晶為基本材料的p1n1p2n2四層三端器件,創制於1957年,由於它特性類似於真空閘流管,所以國際上通稱為矽晶體閘流管,簡稱可控矽t。又由於可控矽最初應用於可控整流方面所以又稱為矽可控整流元件,簡稱為可控矽scr。在效能上,可控矽不僅具有單向導電性,而且還具有比矽整流元...

可控矽工作原理

一種以矽單晶為基本材料的p1n1p2n2四層三端器件,創制於1957年,由於它特性類似於真空閘流管,所以國際上通稱為矽晶體閘流管,簡稱可控矽t。又由於可控矽最初應用於可控整流方面所以又稱為矽可控整流元件,簡稱為可控矽scr。在效能上,可控矽不僅具有單向導電性,而且還具有比矽整流元件 俗稱 死矽 更為...

可控矽工作原理簡介

一種以矽單晶為基本材料的p1n1p2n2四層三端器件,創制於1957年,由於它特性類似於真空閘流管,所以國際上通稱為矽晶體閘流管,簡稱可控矽t。又由於可控矽最初應用於可控整流方面所以又稱為矽可控整流元件,簡稱為可控矽scr。在效能上,可控矽不僅具有單向導電性,而且還具有比矽整流元件 俗稱 死矽 更為...