晶閘管開通為什麼經過一段時間
❶ 晶閘管導通條件
晶閘管導通條件為:加正向電壓且門極有觸發電流;其派生器件有:快速晶閘管,雙向晶閘管,逆導晶閘管,光控晶閘管等。它是一種大功率開關型半導體器件,在電路中用文字元號為「V」、「VT」表示(舊標准中用字母「SCR」表示)。
晶閘管的分類:
晶閘管按其關斷、導通及控制方式可分為普通晶閘管(SCR)、雙向晶閘管(TRIAC)、逆導晶閘管(RCT)、門極關斷晶閘管(GTO)、BTG晶閘管、溫控晶閘管(TT國外,TTS國內)和光控晶閘管(LTT)等多種。
晶閘管按其引腳和極性可分為二極晶閘管、三極晶閘管和四極晶閘管。
晶閘管按其封裝形式可分為金屬封裝晶閘管、塑封晶閘管和陶瓷封裝晶閘管三種類型。其中,金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種;塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。
晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、中功率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常,大功率晶閘管多採用陶瓷封裝,而中、小功率晶閘管則多採用塑封或金屬封裝。
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,可分別應用於400HZ和10KHZ以上的斬波或逆變電路中。
❷ 晶閘管軟啟動用一段時間後為什麼起動困難
有可能是觸發電壓降低了。
❸ 晶閘管導通與關斷的條件。
晶閘管導通條件:門極G加觸發信號,主端子A、K之間加正向電壓,且使得主端子間的正向電流大於擎住電流。
關斷的條件:使主端子間的正向電流小於維持電流。
晶閘管的關斷方法: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;也可以利用儲能電路強迫關斷。
❹ GTO晶閘管的開通和關斷原理
開通原理
由圖1(b)所示的等效電路可以看出,當陽極加正向電壓,門極同時加正觸發信號時,GTO導通,其具體過程如圖2所示。
顯然這是一個正反饋過程。當流入的門極電流IG足以使晶體管N2P2N1的發射極電流增加,進而使晶體管P1N1P2的發射極電流也增加時,α1和α2增加。當α1+α2>1之後,兩個晶體管均飽和導通,GTO則完成了導通過程。可見,GTO開通的必要條件是
α1+α2>1, (1)
此時注入門極的電流
IG=[1-(α1+α2)IA]/ α2 (2)
式中,IA——GTO的陽極電流;
IG——GTO的門極電流。
由式(2)可知,當GTO門極注入正的電流IG但尚不滿足開通條件時,雖有正反饋作用,但器件仍不會飽和導通。這是因為門極電流不夠大,不滿足α1+α2>1的條件,這時陽極電流只流過一個不大而且是確定的電流值。當門極電流IG撤銷後,該陽極電流也就消失。與α1+α2=1狀態所對應的陽極電流為臨界導通電流,定義為GTO的擎住電流。當GTO在門極正觸發信號的作用下開通時,只有陽極電流大於擎住電流後,GTO才能維持大面積導通。{{分頁}}
由此可見,只要能引起α1和α2變化,並使之滿足α1+α2>1條件的任何因素,都可以導致PNPN4層器件的導通。所以,除了注入門極電流使GTO導通外,在一定條件下過高的陽極電壓和陽極電壓上升率/dt,過高的結溫及火花發光照射等均可能使GTO觸發導通。所有這些非門極觸發都是不希望的非正常觸發,應採取適當措施加以防止。
實際上,因為GTO是多元集成結構,數百個以上的GTO元製作在同一矽片上,而GTO元的特性總會存在差異,使得GTO元的電流分布不均,通態壓降不一,甚至會在開通過程中造成個別GTO元的損壞,以致引起整個GTO的損壞。為此,要求在製造時盡可能使矽片微觀結構均勻,嚴格控制工藝裝備和工藝過程,以求最大限度地達到所有GTO元的特性的一致性。另外,要提高正向門極觸發電流脈沖上升沿陡度,以求達到縮短GTO元陽極電流滯後時間,加速GTO元陰極導電面積的擴展,縮短GTO開通時間的目的。
3、 關斷原理
GTO開通後可在適當外部條件下關斷,其關斷電路原理與關斷時的陽極和門極電流如圖3所示。關斷GTO時,將開關S閉合,門極就施以負偏置電壓UG。晶體管P1N1P2的集電極電流IC1被抽出形成門極負電流-IG,此時晶體管N2P2N1的基極電流減小,進而引起IC1的進一步下降,如此循環不已,最終導致GTO的陽極電流消失而關斷。
GTO的關斷過程分為三個階段:存儲時間(t s)階段,下降時間(t f)階段,尾部時間(t t )階段。關斷過程中相應的陽極電流iA、門極電流iG、管壓降uAK和功耗Poff隨時間的變化波形如圖3(b)所示。
(1) t s階段。GTO導電時,所有GTO元中兩個等效晶體管均飽和,要用門極控制GTO關斷,首先必須使飽和的等效晶體管退出飽和,恢復基區控制能力。為此應排除P2基區中的存儲電荷,t s階段即是依靠門極負脈沖電壓抽出這部分存儲電荷。在t s階段所有等效晶體管均未退出飽和,3個PN結都還是正向偏置;所以在門極抽出存儲電荷的同時,GTO陽極電流iA仍保持原先穩定導電時的數值IA,管壓降u AK也保持通態壓降。
(2) t f階段。經過t s階段後,P1N1P2等效晶體管退出飽和,N2P2N1晶體管也恢復了控制能力,當iG變化到其最大值-IGM時,陽極電流開始下降,於是α1和α2也不斷減小,當α1+α2≤1時,器件內部正反饋作用停止,稱此點為臨界關斷點。GTO的關斷條件為
α1+α2<1, (3)
關斷時需要抽出的最大門極負電流-IGM為
|-IGM|>[(α1+α)-1]IATO/α2, (4)
式中,IATO——被關斷的最大陽極電流;
IGM——抽出的最大門極電流。
由式(4)得出的兩個電流的比表示GTO的關斷能力,稱為電流關斷增益,用βoff表示如下:βoff=IATO/|-IGM|。 (5)
βoff是一個重要的特徵參數,其值一般為3~8。
在tf階段,GTO元中兩個等效晶體管從飽和退出到放大區;所以隨著陽極電流的下降,陽極電壓逐步上升,因而關斷時功耗較大。在電感負載條件下,陽極電流與陽極電壓有可能同時出現最大值,此時的瞬時關斷損耗尤為突出。{{分頁}}
(3) t t階段。從GTO陽極電流下降到穩定導通電流值的10%至陽極電流衰減到斷態漏電流值時所需的時間定義為尾部時間t t。
在t t階段中,如果UAK上升/dt較大時,可能有位移電流通過P2N1結注入P2基區,引起兩個等效晶體管的正反饋過程,輕則出現IA的增大過程,重則造成GTO再次導通。隨著/dt上升減慢,陽極電流IA逐漸衰減。
如果能使門極驅動負脈沖電壓幅值緩慢衰減,在t t階段,門極依舊保持適當負電壓,則t t時間可以縮短。
❺ 晶閘管的動態特性,開通過程和關斷過程分別有哪些階段
1、當晶閘管承受反向電壓時,不論門極是否有觸發電流,晶閘管都不會導通 。
2、當晶閘管承受正向電壓時,僅在門極有觸發電流的情況下晶閘管才能開通 。
3、晶閘管一旦導通,門極就失去控製作用,不論門極觸發電流是否還存在,晶閘管都保持導通 。
4、若要使已導通的晶閘管關斷,只能利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近於零的某一數值以下。
❻ 誰能簡單說說晶閘管的工作原理感謝!
1.晶閘管是一種比三極體更加復雜的半導體結構,具有3個PN節結構。主要用在大電流的功率控制電路里。
2.晶閘管的開通和關閉和三極體有很大的差別,可以視為一個雙穩態器件,只具有兩個工作狀態即開通和關閉。
3.晶閘管的開通受2個條件約束陰陽極的正偏壓和門極與陰極的正偏壓,關斷則只需要流過管子的電流小於一定的值,並且維持一定的時間就自然關斷。不受門極控制。
4.工作原理相當於兩個三極體的等效電路。
❼ 什麼叫晶閘管硬開通硬開通對晶閘管有什麼影響
可控整流電路中,經常用晶閘管的導通角大小來獲得不同的直流電壓。
晶閘管的門極加上觸發電壓以後,晶閘管從關斷到開通需要經過一個暫態。在這個暫態過程,電流不是從0直接到負載電流(也可能是電容充電電流)那麼大,因為變壓器漏感的存在,di/dt必定小於純電阻電路的電流變化率,晶閘管的開通損耗就會小很多,有利於晶閘管的安全。
❽ 晶閘管的導通條件是什麼
晶閘管導通條件為:加正向電壓且門極有觸發電流;其派生器件有:快速晶閘管,雙向晶閘管,逆導晶閘管,光控晶閘管等。它是一種大功率開關型半導體器件,在電路中用文字元號為「V」、「VT」表示(舊標准中用字母「SCR」表示)。
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。
晶閘管為半控型電力電子器件,它的工作條件如下:
晶閘管承受反向陽極電壓時,不管門極承受何種電壓,晶閘管都處於反向阻斷狀態。
2. 晶閘管承受正向陽極電壓時,僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處於正向導通狀態,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,即晶閘管導通後,門極失去作用。門極只起觸發作用。
4. 晶閘管在導通情況下,當主迴路電壓(或電流)減小到接近於零時,晶閘管關斷。
(8)晶閘管開通為什麼經過一段時間擴展閱讀:
晶閘管是晶體閘流管的簡稱,又被稱做可控硅整流器,以前被簡稱為可控硅;1957年美國通用電氣公司開發出世界上第一款晶閘管產品,並於1958年將其商業化;晶閘管是PNPN四層半導體結構,它有三個極:陽極,陰極和控制極; 晶閘管具有硅整流器件的特性,能在高電壓、大電流條件下工作,且其工作過程可以控制、被廣泛應用於可控整流、交流調壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電子電路中。
當需要耐壓很高的開關時,單個晶閘管的耐壓有限,單個晶閘管無法滿足耐壓需求,這時就需要將多個晶閘管串聯起來使用,從而得到滿足條件的開關。
在器件的應用中,由於各個元件的靜態伏安特性和動態參數不同,因此將引起各元件間電壓分配不均勻而導致發生損壞器件的事故。影響串聯運行電壓分配不均勻的因素主要有以下幾個:
1、靜態伏安特性對靜態均壓的影響。不同元件的伏安特性差異較大,串聯使用時會使電壓分配不均衡。同時,半導體器件的伏安特性容易受溫度的影響,不同的結溫也會使均壓性能受到影響。
2、關斷電荷和開通時間等動態特性對動態均壓的影響。晶閘管串聯運行,延遲時間不同,門極觸發脈沖的大小不同,都會導致閥片的開通適度不同。閥片的開通速度不同,會引起動態電壓的不均衡。同時關斷時間的差異也會造成各晶閘管不同時關斷的現象。關斷電荷少,則易關斷,關斷時間也短,先關斷的元件必然承受最高的動態電壓。
晶閘管串聯技術的根本目的的是保證動、靜態特性不同的晶閘管在串聯後能夠安全穩定運行且都得到充分的利用。這就涉及到串聯晶閘管的元件保護、動態和靜態均壓、觸發一致性、反向恢復過電壓的抑制、開通關斷緩沖等一系列問題。