在本教程中，我们将了解晶闸管的基础知识。我们将看到晶闸管的简短起源（来自Thyratron和Transistor），这是晶闸管的一小部分应用。
大纲
介绍
如今，家用电器的许多机电或电气设备，例如工业电力和电动机控制设备的不间断电源，由电力电子电路组成，其中晶圆器作为固态切换设备起重要作用。
传统的电力控制方法涉及使用可变的Tap-Changing变压器，分流器和串联调节器以步骤产生可变电压。但是这些是成本效益和效率低下的。后来，发明了磁性放大器，以产生具有更大可靠性的静态控制。
但是，由于控制器的笨重和效率较低，这些仅限于某些应用。
锥子的简短历史
使用电子方法的功率控制开发始于使用热环和气体脱离阀。这些设备包括汞弧转换器，甲状腺和点火器。甲状腺是充满气体的三膜，特别用于切换重电流。
随着半导体技术的快速发展，电子电路的微型化取代了这些热阀，并在许多工业应用中使用功率二极管和功率晶体管。
制造技术的一种新趋势开发了晶闸管，该晶闸管具有相似的气管梯形特征。晶闸管的名称是通过两个单词作为蒂拉顿和晶体管的组合得出的。由于可靠性提高，温度性能提高和制造成本降低，这些晶状体被广泛用于许多应用。
通用电气公司于1957年引入了晶闸管的第一个原型。从那时起，随着制造的发展和对许多工业应用的适应性，引入了其他具有相似特征的设备，这些设备属于晶闸管家族。
该设备的基本材料是硅，因此被称为硅控制整流器（SCR）。但是，通常认为，SCR是晶闸管家庭的最古老成员。
晶闸管的结构
晶闸管是四层（备用P和N型材料）三个末端设备，通常用于可调式矫正电路。这些端子是阳极，阴极和门。两个端子阳极和阴极与负载串联连接，并通过控制电流通过栅极端子来处理电流。
晶闸管设计用于处理大约大于1 kV和100 A的高能级（电压和电流的高能水平）。即使是高额定的SCR，也可以通过低压电源（约10 W和1A）进行切换或控制。因此，SCR或晶闸管可以具有巨大的控制能力。
晶闸管和胆管之间的差异
图片来源：http：//www.tuopeek.com/image2/thyratron.jpg
在晶闸管或SCR发明之前，甲状腺通常用于工业控制应用。该设备的流行形式是弧转换器，它们使用甲状腺进行整流和反转。Thyratron是一个充气管，由三个末端，即阴极和网格组成。随着网格和阴极之间的正电压，胆管被打开。下面列出了晶闸管或scr和胆管管的某些差异。
- SCR或晶闸管需要一个主供应和一个控制或信号，而甲拉头需要在阳极和阴极端子之间的供应电压和一个单独的灯丝供应。有些催眠器需要辅助二极管的额外电源。
- 晶闸管可以用各种频率进行操作，而甲状腺的频率范围仅限于1 kHz，因为甲状腺体中的电弧电离和去离子化时间相对较大。
- SCR的内部损失比甲状腺小得多，因为催化剂中阴极电弧电压下降的阳极较高，这与所用气体的分子量成反比。
- 与升压的时间相比，由于电极间区域中存在的气体，晶状体的打开和关闭时间较小。
- 为了避免任何不需要的闪烁和弧形后背，必须在甲状腺阳极和阴极端子之间提供足够的间距（由于晶状体的阳极大阳极）。因此，甲状腺比晶闸管（减少尺寸和重量）更笨重。
- 晶闸管比胆管更可靠。
- 锥子的寿命更大，而胆管的寿命较短。
- Thyratron是电压控制的设备，而晶闸管是当前受控的设备。
晶闸管和晶体管之间的差异
晶闸管和晶体管都是三个终端半导体开关设备，用于许多开关应用，因为它们的优势较小，尺寸较小，效率高和低成本。
即使晶体管具有高压和当前评级，称为功率晶体管，但这两个设备之间存在一些差异，如下所示。但是，功率晶体管和晶闸管都有自己的应用程序，可以广泛使用它们。
对于给定的尺寸，晶闸管的电流和电压等级比晶体管的电流和电压等级高得多。
- 晶闸管是四层设备，而晶体管有三层。
- 一旦用一个脉冲触发了栅极，SCR或晶闸管就会打开（也称为晶状体的再生作用），直到通过不同的技术将其关闭。但是晶体管需要连续的基本电流才能保持传导状态。
- 晶闸管仅作为开关设备（要打开或关闭），在许多应用程序中，需要在活动区域中操作晶体管。
- 晶闸管在千瓦的范围内进行评分。另一方面，电源晶体管的额定值为几百瓦。
- 功率晶体管中的内部功率损失高于晶闸管。
类型晶闸管
Thyristors家庭设备分为不同类型，可用于不同的应用。在栅极端子处的触发信号导致晶闸管打开，其关闭操作取决于电路电路配置。因此，外部可控性仅在晶闸管中打开。
然而，一些晶闸管（在下面的列表中从12到19）具有外部可控的电路，可通过门或基本端子打开和晶状体。一些类型的晶闸管包括
1.相控制的晶闸管
2.不对称的晶闸管（ASCR）
3.逆变器级晶闸管（快速开关速度SCR）
4.反向导电晶闸管（RCT）
5.双向二极管晶闸管（DIACS）
6.门辅助晶闸管（GATT）
7.双向三极晶闸管（TRIACS）
8.硅控制开关（SCS）
9.硅双侧开关（SBS）
10.硅单侧开关（SUS）
11.光激活的硅控制整流器（LASCRS）
12.静态诱导晶闸管（Siths）
13.门关闭晶闸管（GTOS）
14.静态感应晶体管（坐着）
15. MOS受控晶闸管（MCT）
16.田间控制的晶闸管（FCTS）
17. MOS关闭晶闸管（MTO）
18.发射器关闭晶闸管（ETO）
19.综合门通勤晶闸管（IGCTS）
晶闸管的应用
由于高开关速度和高功率处理能力，晶闸管被广泛用于额定电压和电流级别的当前控制应用中。通过晶闸管的适当栅极信号，平均输出功率是使用晶闸管控制的。
而且，当晶闸管向前偏置时，延迟的门控信号可以产生输出的相位控制。该相可控性的平均电压比平均电压由不受控制的整流器产生。
这是晶闸管的最重要应用。以下是用于电源控制的晶闸管的应用。
- AC和DC电动机的速度控制器
- DC和交流断路器
- 照明（灯光调光器）和温度控制器
- 压力控制和液位调节器
- 可变电压交流至直流整流器
- 可变频率直流向交流逆变器
- 可变频率AC到AC转换器或环流转换器
- HVDC，HVAC传输和静态VAR系统。
- 电阻焊接和感应加热系统等
2个回应
谢谢你。
我需要打开1200V dc，它是电容器倾倒，晶闸管可以使用