可控硅控制器工作原理

发布时间:2024-01-22  

控制器的工作原理主要基于可控硅器件的特性,即在特定条件下,可控硅可以被激励到导通状态,从而实现的通路或断路。可控硅的控制过程涉及到几种不同的触发模式:

交流门极触发模式:在这种模式下,在交流正半周期完成时,通过控制端施加电压来激活可控硅,并且这种状态可以保持不被关闭。

直流门极触发模式:与交流门极触发模式类似,但仅施加一个直流电压而非交流电压。

LC滤波器触发模式:在这种模式下,在滤波器中储存的能量通过控制端的电压释放,从而触发可控硅。

可控硅的结构由三个不同区域形成:P型区、N型区和P型区。根据不同的控制电压,可控硅可以处于三种不同的工作状态:封锁状态、导通状态和关断状态。在封锁状态下,可控硅表现为绝缘行为,而在导通状态下,可控硅的P-N结会产生电子和空穴对,允许电流通过。要使可控硅从导通状态切换到关断状态,通常需要施加一个反向电压或减小电流至其维持电流以下。

可控硅还具有自保持的特性,这意味着一旦给它提供一个启动电压,它会自行保持在导通状态,直到流过的电流下降到一个特定的值以下。此外,可控硅不会像普通三极管那样存在半导通状态,而是要么完全导通要么完全关断。

总结来说,可控硅的工作原理是通过施加适当的正向偏压使其进入导通状态,并通过控制极(门极)施加相应的控制信号来实现导通状态的转换。

一、可控硅工作原理

1、在半导体p-n结外加正向电压,形成正向pn区。

2、在pn区中加正向电压,形成反向pn区,同时在该区域施加电流。

3、由于反向PN区的存在,使得在导通后不会产生单向导电性。

4、当外电路有触发信号时,则内阻较小的那个管子导通;否则截止。

二、可控硅的作用 在电力电子器件中应用最广泛的是双向可控硅整流器,其作用是实现交流电变成直流电的转换功能。 可控硅的用途很广,它既可用于小电流控制大容量负载的自动稳压电源或逆变电源系统;又可用于大功率整流及变频调速装置;还可用于各种频率和波形的脉宽调制电路以及作为其它电力电子变换器的功率元件等. 常见的几种类型

(1)普通型双极型晶体管 双极型晶体管的两个电极各有一个沟道和两个基极组成一个p沟道结构和一个n沟道结构的双极型晶体管称为普通双极性晶体三极管简称普通双极管。

(2)场效应管 场效应管的内部含有许多由导电材料构成的栅源和漏源两个电极形成的空间电荷层而构成具有放大能力的器件叫场效应晶体管,也叫绝缘栅双极晶体管。

(3)复合式二极管 复合式二极管是由两种不同半导体材料制成的二种不同半导体材料的接触面相互接触构成的一种新型二极管叫做复合式二极管。(4)光电耦合器 光电器件是一种将光信号转换为电信号的电子设备又称光电转换器或光-电转换器件,(5)晶闸管 晶闸管是使用最广泛的自动控制元件之一它的基本结构和特性与一般的三极管相似但工作速度比三极管快得多而且体积更小所以广泛用于各种控制系统特别是工业过程自动化仪表和各种家用电器上。

可控硅控制器的工作原理是什么

1、本控制器发出触发脉冲必须同时具备两个条件,分别是:控制输入有效和可控硅两端电

压为零,两个条件缺其中任何一个都不能输出触发脉冲。控制信号有效的首个周波检测过零,

过零条件满足即输出触发脉冲,在以后的控制信号有效的时间段内不再检测,而是持续输出

触发脉冲。

2、本控制器 L#、N#端子连接 220V 工作电源,1#端子输出+15V,为外接控制提供电源;

2#端子;是控制输入端子,高电平有效,可以是+24V 或+12V;5#端子是公共端子。3#为

外接控制电源 24V 的负极。4#为外接控制电源 12V 的负极。

3、G1 K1 G2 K2 是触发脉冲输出端子,标记G的端子为“+”;标记K的端子为“-”。

控制器的面板上有六路脉冲输出指示灯、电源指示灯、控制指示灯。六路脉冲指示灯与

触发脉冲输出同步指示,脉冲输出时脉冲指示灯与控制指示亮;上电工作时电源指示灯亮。

可控硅工作原理及作用

我们可以把从阴极向上数的第一、二、三层看面是一只NPN型号晶体管,而二、三、四层组成另一只PNP型晶体管。其中第二、第三层为两管交迭共用。可画出图1的等效图。当在阳极和阴极之间加上一个正向电压E,又在控制极G和阴极C之间(相当BG2的基一射间)输入一个正的触发信号,BG2将产生基极电流Ib2,经放大,BG2将有一个放大了β2 倍的集电极电流IC2 。因为BG2集电极与BG1基极相连,IC2又是BG1 的基极电流Ib1 。BG1又把Ib1(Ib2)放大了β1的集电极电流IC1送回BG2的基极放大。如此循环放大,直到BG1、BG2完全导通。事实上这一过程是“一触即发”的,对可控硅来说,触发信号加到控制极,可控硅立即导通。导通的时间主要决定于可控硅的性能。

可控硅一经触发导通后,由于循环反馈的原因,流入BG2基极的电流已不只是初始的Ib2 ,而是经过BG1、BG2放大后的电流(β1*β2*Ib2),这一电流远大于Ib2,足以保持BG2的持续导通。此时触发信号即使消失,可控硅仍保持导通状态,只有断开电源E或降低E的输出电压,使BG1、BG2 的集电极电流小于维持导通的最小值时,可控硅方可关断。当然,如果E极性反接,BG1、BG2受到反向电压作用将处于截止状态。这时,即使输入触发信号,可控硅也不能工作。反过来,E接成正向,而触动发信号是负的,可控硅也不能导通。另外,如果不加触发信号,而正向阳极电压大到超过一定值时,可控硅也会导通,但已属于非正常工作情况了。

可控硅这种通过触发信号(小触发电流)来控制导通(中通过大电流)的可控特性,正是它区别于普通硅整流二极管的重要特征。

文章来源于:21IC    原文链接
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