晶閘管是什么?晶體閘流管簡稱為品閘管,也叫做可控硅,是一種具有三個PN結的功率型半導體器件。因為它可以像閘門一樣控制電流,所以稱之為“晶體閘流管”。晶體閘流管是*常用的功率型半導體控制器件之一,具有廣泛的用途。
晶體閘流管種類和規格很多,適用于各種不同的場合。根據控制特性的不同,晶體閘流管可分為單向晶閘管、雙向晶閘管、可關斷晶閘管、正向阻斷晶閘管、反向阻斷晶閘管、光控晶閘管等。根據電流容量的不同,晶體閘流管可分為小功率管、中功率管和大功率管。根據關斷速度的不同,晶體閘流管可分為普通晶閘管和高頻晶閘管(工作頻率>lOkHz)。根據封裝和外觀形式的不同,晶體閘流管可分為塑封式、陶瓷封裝式、金屬殼封裝式、大功率螺栓式和平板式等。
雙向晶閘管是在單向晶閘管的基礎之上開發出來的,是一種交流型功率控制器件。雙向品閘管不僅能夠取代兩個反向并聯的單向晶閘管,而且只需要一個觸發電路,使用很方便。可關斷晶閘管也稱為門控晶閘管,是在普通晶閘管基礎上發展起來的功率型控制器件。
(1)光控晶閘管
光控晶閘管又稱光觸發晶閘管,是利用一定波長的光照信號來代替電信號對器件進行觸發。光控晶閘管的伏安特性和普通晶閘管一樣,只是隨著光照信號變強其正向轉折電壓逐漸變低。
通常晶閘管有3個電*,控制*G、陽*A和陰*K。由于光控晶閘管的控制信號來自光的照射,沒有必要再引出控制*,所以,只有兩個電*(陽*A和陰*K)。但其結構與普通晶閘管一樣,是由4層PNP型器件構成的。
光控晶閘管除了觸發信號不同以外,其他特性基本與普通晶閘管相同,因此,在使用時可按照普通晶閘管的使用原則,只要注意它是光控這個特點就行了。
(2)可關斷晶閘管
我們再來看看可關斷晶閘管,可關斷晶閘管是一種通過門*來控制器件導通和關斷的電力半導體器件。GTO既具有普通晶閘管的優點(耐壓高、電流大、耐浪涌能力強、價格便宜),同時又具有GTR的優點(自關斷能力、無須輔助關斷電路、使用方便),是應用于高壓、大容量場合中的一種大功率開關器件。廣泛應用于電力機車的逆變器、電網動態無功補償和大功率直流斬波調速等領域。
可關斷晶閘管的結構和普通單向晶閘管一樣,也是由PNPN四層半導體構成,外部也有三個電*,即門*G、陽*A和陰*K。普通單向晶閘管只構成一個單元器件,而可關斷晶閘管則構成一種多元的功率集成器件,它的內部包含數十個甚至數百個共陽*的小GTO單元。為了實現門*控制關斷,而將這些小GTO單元的陰*和門*特別設計成在器件內部并聯。
(3)快速晶閘管
我們再來看看快速晶閘管,快速晶閘管是普通晶閘管的一種派生器件,主要用于感應加熱的中頻電源裝置。是用于較高頻率的整流、逆變和變頻電路的器具,并且可以在400Hz以上頻率工作的晶閘管。視電流容量大小,其開通時間為4~8微秒,關斷時間為10~60微秒。主要用于較高頻率的整流、斬波、逆變和變頻電路。
快速晶閘管基本結構與普通晶閘管類似,只是為了適應中頻應用的特點,其門*圖形的設計更為復雜。由于采用了特殊的工藝降低了壽命,快速晶閘管開關特性得到很大改善,關斷時間大大縮短,但這不利于器件通態特性,浪涌電流等性能。這些矛盾要在器件設計時總體考慮,使用者也應根據實際應用情況選擇具體參教要求。
(4)雙向晶閘管
我們再來看看雙向晶閘管,雙向晶閘管是由N-P-N-P-N五層半導體材料制成的,對外也引出三個電*。雙向晶閘管相當于兩個單向晶閘管的反向并聯,但只有一個控制*。雙向晶閘管與單向晶閘管一樣,也具有觸發控制特性。不過,它的觸發控制特性與單向晶閘管有很大的不同,這就是無論在陽*和陰*間接入何種*性的電壓,只要在它的控制*上加上一個觸發脈沖,也不管這個脈沖是什么*性的,都可以使雙向晶閘管導通。盡管從形式上可將雙向晶閘管看成兩只普通晶閘管的組合,但實際上它是由7只晶體管和多只電阻構成的功率集成器件。
相信通過閱讀上面的內容,大家對晶閘管常見類型已經有了初步的了解,同時也希望大家在學習過程中,做好總結,這樣才能不斷提升自己的專業水平。