可控硅半控半橋、全橋
- 整流橋內(nèi)部主要是由四個(gè)二極管組成的橋路來實(shí)現(xiàn)把輸入的交流電壓轉(zhuǎn)化為輸出的直流電壓。
在整流橋的每個(gè)工作周期內(nèi),同一時(shí)間只有兩個(gè)二極管進(jìn)行工作,通過二極管的單向導(dǎo)通功能,把交流電轉(zhuǎn)換成單向的直流脈動電壓。對一般常用的小功率整流橋(如:RECTRON SEMICONDUCTOR的RS2501M)進(jìn)行解剖會發(fā)現(xiàn),該全波整流橋采用塑料封裝結(jié)構(gòu)(大多數(shù)的小功率整流橋都是采用該封裝形式)。橋內(nèi)的四個(gè)主要發(fā)熱元器件——二極管被分成兩組分別放置在直流輸出的引腳銅板上。在直流輸出引腳銅板間有兩塊連接銅板,他們分別與輸入引腳(交流輸入導(dǎo)線)相連,形成我們在外觀上看見的有四個(gè)對外連接引腳的全波整流橋。由于該系列整流橋都是采用塑料封裝結(jié)構(gòu),在上述的二極管、引腳銅板、連接銅板以及連接導(dǎo)線的周圍充滿了作為絕緣、導(dǎo)熱的骨架填充物質(zhì)——環(huán)氧樹脂。
整流橋就是將整流管封在一個(gè)殼內(nèi)了,分全橋和半橋。全橋是將連接好的橋式整流電路的四個(gè)二極管封在一起。半橋是將兩個(gè)二極管橋式整流的一半封在一起,用兩個(gè)半橋可組成一個(gè)橋式整流電路,一個(gè)半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路, 選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓。
- 整流橋就是將數(shù)個(gè)整流管封在一個(gè)殼內(nèi),構(gòu)成一個(gè)完整的整流電路。當(dāng)功率進(jìn)一步增加或由于其他原因要求多相整流時(shí)三相整流電路就被提了出來。三相整流橋分為三相全波整流橋(全橋)和三相半波整流橋(半橋)兩種。選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓。對輸出電壓要求高的整流電路需要裝電容器,對輸出電壓要求不高的整流電路的電容器可裝可不裝。整流二極管的作用具有明顯的單向?qū)щ娦?。整流二極管可采用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的作用可以有效的擊穿電壓高,反向漏電流小,高溫性能優(yōu)良。整流二極管的作用是利用PN結(jié)單向?qū)щ娞匦?,把交流電轉(zhuǎn)變成脈動直流電。整流二極管的電流較大,大多采用面接觸性料封裝。那么整流二極管的作用主要有哪些呢?下面就是小編對于整流二極管的作用的具體介紹。
- 整流二極管的作用中的反向性,是當(dāng)整流二極管外加反向電壓不超過一定范圍時(shí),通過整流二極管的電流少數(shù)載流子漂移運(yùn)動從而形成的反向電流。由于整流二極管的作用反向電流很小,整流二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。整流二極管的反向飽和電流受溫度影響。一般硅整流二極管的作用反向電流比鍺整流二極管的作用小得多,小功率硅整流二極管的反向飽和電流在nA數(shù)量級,小功率鍺整流二極管在μA數(shù)量級。當(dāng)整流二極管溫度升高時(shí),半導(dǎo)體受熱激發(fā),少數(shù)載流子數(shù)目也會增加。整流二極管的作用中的反向擊穿,反向擊穿按機(jī)理原理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。整流二極管在高摻雜濃度的情況下,整流二極管因勢壘區(qū)寬度很小,反向電壓較大會破壞勢壘區(qū)內(nèi)共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),使電子脫離共價(jià)鍵束縛,產(chǎn)生電子空穴,整流二極管的作用中的另一種擊穿為雪崩擊穿。當(dāng)整流二極管反向電壓增加到較大數(shù)值時(shí),外加電場會使電子漂移速度加快,從而使整流二極管共價(jià)鍵中的價(jià)電子相碰撞,把價(jià)電子撞出共價(jià)鍵,產(chǎn)生新的電子空穴對。
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晶體二極管是一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié),在其界面處兩側(cè)形成了空間電荷層,并且建有自建電場,當(dāng)不存在外加電壓時(shí),因?yàn)閜-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。 當(dāng)產(chǎn)生正向電壓偏置時(shí),外界電場與自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流(也就是導(dǎo)電的原因)。 當(dāng)產(chǎn)生反向電壓偏置時(shí),外界電場與自建電場進(jìn)一步加強(qiáng),形成在一定反向電壓范圍中與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0(這也就是不導(dǎo)電的原因)。
另一種擊穿為雪崩擊穿。當(dāng)反向電壓增加到較大數(shù)值時(shí),外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價(jià)鍵中的價(jià)電子相碰撞,把價(jià)電子撞出共價(jià)鍵,產(chǎn)生新的電子-空穴對。新產(chǎn)生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價(jià)電子,載流子雪崩式地增加,致使電流急劇增加,這種擊穿稱為雪崩擊穿。無論哪種擊穿,若對其電流不加限制,都可能造成PN結(jié)永久性損壞。
- 為了能夠直觀地認(rèn)識晶閘管的工作特性,大家先看這塊示教板(圖3)。晶閘管VS與小燈泡EL串聯(lián)起來,通過開關(guān)S接在直流電源上。注意陽極A是接電源的正極,陰極K接電源的負(fù)極,控制極G通過按鈕開關(guān)SB接在1.5V直流電源的正極(這里使用的是KP1型晶閘管,若采用KP5型,應(yīng)接在3V直流電源的正極)。晶閘管與電源的這種連接方式叫做正向連接,也就是說,給晶閘管陽極和控制極所加的都是正向電壓。合上電源開關(guān)S,小燈泡不亮,說明晶閘管沒有導(dǎo)通;再按一下按鈕開關(guān)SB,給控制極輸入一個(gè)觸發(fā)電壓,小燈泡亮了,說明晶閘管導(dǎo)通了。這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)給了我們什么啟發(fā)呢?
這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們,要使晶閘管導(dǎo)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(gè)正向觸發(fā)電壓。晶閘管導(dǎo)通后,松開按鈕開關(guān),去掉觸發(fā)電壓,仍然維持導(dǎo)通狀態(tài)。