晶體閘流管種類和規(guī)格很多,適用于各種不同的場(chǎng)合。根據(jù)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(guān)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(jù)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(jù)關(guān)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(jù)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(chǔ)之上開發(fā)出來(lái)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(gè)反向并聯(lián)的單向晶閘管,而且只需要一個(gè)觸發(fā)電路,使用很方便。
可關(guān)斷晶閘管也稱為門控晶閘管,是在普通晶閘管基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的功率型控制器件。
晶閘管的工作原理
晶閘管在工作過(guò)程中,它的陽(yáng)極(A)和陰極(K)與電源和負(fù)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:
1. 晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí),不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。
2. 晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí),僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時(shí)晶閘管處于正向?qū)顟B(tài),這就是晶閘管的閘流特性,即可控特性。
3. 晶閘管在導(dǎo)通情況下,只要有一定的正向陽(yáng)極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導(dǎo)通,即晶閘管導(dǎo)通后,門極失去作用。門極只起觸發(fā)作用。
4. 晶閘管在導(dǎo)通情況下,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷。
(1)單向晶閘管工作原理
單向晶閘管是PNPN閃層結(jié)構(gòu),形成三個(gè)PN結(jié),具有陽(yáng)極人、陰極K和控制極G三個(gè)外電極。單向品閘管可等效為PNP, NPN兩個(gè)晶體管組成的復(fù)合管,如圖4-46所示。
在陽(yáng)極A之間加上正電壓后,晶閘管并不導(dǎo)通。只有在控制極G加上觸發(fā)電壓時(shí),VT1、VT2相繼迅速導(dǎo)通,并且互相提供基極電流維持晶閘管導(dǎo)通。此時(shí)即使去掉控制極上的觸發(fā)電壓,晶閘管仍維持導(dǎo)通狀態(tài),直至所通過(guò)的電流小于晶閘管的維持電流時(shí),晶閘管才關(guān)斷。
(2)雙向晶閘管工作原理
雙向晶閘管可以等效為兩個(gè)單向晶閘管反向并聯(lián),如圖4-47所示。雙向晶閘管可以控制雙向?qū)ǎ虼顺刂茦OG外的另兩個(gè)電極不再分陽(yáng)極、陰極,而稱之為主電極T1、T2。
當(dāng)有觸發(fā)電壓加至控制極G時(shí),雙向晶閘管導(dǎo)通,井在觸發(fā)電壓消失后仍維持導(dǎo)通狀態(tài),電流既可從T1經(jīng)過(guò)VS2流向T2,又可從T2經(jīng)過(guò)VS1流向Tl。當(dāng)電流小于晶閘管的維持電流時(shí)晶閘管關(guān)斷。
(3)可關(guān)斷晶閘管工作原理
普通單向或雙向晶閘管導(dǎo)通后控制極即不起作用,要關(guān)斷晶閘管必須切斷電源,使流過(guò)晶閘管的正向電流小于維持電流IH可關(guān)斷品閘管的特點(diǎn)是可以通過(guò)控制極關(guān)斷,克服了上述缺陷。當(dāng)可關(guān)斷晶閘管控制極G加上正脈沖電壓時(shí)晶閘管導(dǎo)通,當(dāng)控制極G加上負(fù)脈沖電膚日寸晶閘管關(guān)斷,如圖4-48所示。