三社
-
任意時刻下的整流電流是由3相電中最高電位的一相連接的二極管流出,經(jīng)負載流r向電位最低的一相連接的二極管流回該。如圖一中:ωt=0時,ua=0,ub= - √3/2·um,uc= +√3/2·um,此時電流由uc經(jīng)二極管dc1流經(jīng)負載r,再由db2流回ub。在0~30度內(nèi),uc電位最高,ub點位最低,故在這段時間內(nèi)始終是dc1、db2 二只二極管導通,在30~90度之間,ua電位最高,ub點位最低,故在這段時間內(nèi)始終是da1、db2 二只二極管導通, 在90~150度之間,ua電位最高,uc點位最低,故在這段時間內(nèi)始終是da1、dc2 二只二極管導通……,即每時每刻該電路上面的3只二極管中正極電位最高的一只導通 ,流經(jīng)電阻r,再由下面的3只二極管中負極電位最低的二極管,流回對應(yīng)電源。
電路每時每刻該都是倆倆二極管串接導通,其電流與負載電流相同,但負載的電流是連續(xù)的,而二極管是分3組循環(huán)導通,故選擇二極管的電流(平均電流值)應(yīng)為負載電流的1/3,如整流二極管電流為100a,該電路最大輸出容許電流為300a.
-
當晶閘管承受正向陽極電壓時,為使晶閘管導通,必須使承受反向電壓的PN結(jié)J2失去阻擋作用。圖2中每個晶體管的集電極電流同時就是另一個晶體管的基極電流。因此,兩個互相復(fù)合的晶體管電路,當有足夠的門極電流Ig流入時,就會形成強烈的正反饋,造成兩晶體管飽和導通,晶體管飽和導通。設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流相應(yīng)為Ic1和Ic2;發(fā)射極電流相應(yīng)為Ia和Ik;電流放大系數(shù)相應(yīng)為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik,設(shè)流過J2結(jié)的反相漏電電流為Ic0,
當晶閘管承受正向陽極電壓,而門極未受電壓的情況下,式(1-1)中,Ig=0,(a1+a2)很小,故晶閘管的陽極電流Ia≈Ic0 晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)。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(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié),從而提高其電流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發(fā)射結(jié),并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)。這樣強烈的正反饋過程迅速進行。從圖3,當a1和a2隨發(fā)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?qū)顟B(tài)。 - 首先,我們可以把從陰極向上數(shù)的第一、二、三層看面是一只NPN型號晶體管,而二、三四層組成另一只PNP型晶體管。其中第二、第三層為兩管交迭共用。這樣就可畫出圖表-27(C)的等效電路圖來分析。當在陽極和陰極之間加上一個正向電壓Ea,又在控制極G和陰極C之間(相當BG1的基一射間)輸入一個正的觸發(fā)信號,BG1將產(chǎn)生基極電流Ib1,經(jīng)放大,BG1將有一個放大了β1倍的集電極電流IC1。因為BG1集電極與BG2基極相連,IC1又是BG2的基極電流Ib2。BG2又把比Ib2(Ib1)放大了β2的集電極電流IC2送回BG1的基極放大。如此循環(huán)放大,直到BG1、BG2完全導通。實際這一過程是“一觸即發(fā)”的過程,對可控硅來說,觸發(fā)信號加入控制極,可控硅立即導通。導通的時間主要決定于可控硅的性能。可控硅和只有一個PN結(jié)的硅整流二極度管在結(jié)構(gòu)上迥然不同。可控硅的四層結(jié)構(gòu)和控制極的引用,為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)用可控硅時,只要在控制極加上很小的電流或電壓,就能控制很大的陽極電流或電壓。目前已能制造出電流容量達幾百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅,50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。
- 可控硅一經(jīng)觸發(fā)導通后,由于循環(huán)反饋的原因,流入BG1基極的電流已不只是初始的Ib1,而是經(jīng)過BG1、BG2放大后的電流(β1*β2*Ib1)這一電流遠大于Ib1,足以保持BG1的持續(xù)導通。此時觸發(fā)信號即使消失,可控硅仍保持導通狀態(tài)只有斷開電源Ea或降低Ea,使BG1、BG2中的集電極電流小于維持導通的最小值時,可控硅方可關(guān)斷。當然,如果Ea極性反接,BG1、BG2由于受到反向電壓作用將處于截止狀態(tài)。這時,即使輸入觸發(fā)信號,可控硅也不能工作。反過來,Ea接成正向,而觸動發(fā)信號是負的,可控硅也不能導通。另外,如果不加觸發(fā)信號,而正向陽極電壓大到超過一定值時,可控硅也會導通,但已屬于非正常工作情況了。
可控硅這種通過觸發(fā)信號(小的觸發(fā)電流)來控制導通(可控硅中通過大電流)的可控特性,正是它區(qū)別于普通硅整流二極管的重要特征。
- 控制極與陰極之間是一個P-N結(jié),因此它的正向電阻大約在幾歐-幾百歐的范圍,反向電阻比正向電阻要大。可是控制極二極管特性是不太理想的,反向不是完全呈阻斷狀態(tài)的,可以有比較大的電流通過,因此,有時測得控制極反向電阻比較小,并不能說明控制極特性不好。另外,在測量控制極正反向電阻時,萬用表應(yīng)放在R*10或R*1擋,防止電壓過高控制極反向擊穿。
若測得元件陰陽極正反向已短路,或陽極與控制極短路,或控制極與陰極反向短路,或控制極與陰極斷路,說明元件已損壞。
可控硅是可控硅整流元件的簡稱,是一種具有三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導體器件。實際上,可控硅的功用不僅是整流,它還可以用作無觸點開關(guān)以快速接通或切斷電路,實現(xiàn)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。可控硅和其它半導體器件一樣,其有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點。它的出現(xiàn),使半導體技術(shù)從弱電領(lǐng)域進入了強電領(lǐng)域,成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、軍事科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭相采用的元件。