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可控硅在低温恒温槽中的应用
发布时间:2019-10-21   点击次数:22次
  一、什么是可控硅?
 
  可控硅是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件,它具有体积小、结构相对简单、功能强等优点,是比较常用的半导体器件之一。
 
  二、可控硅的结构和性能
 
  (一)可控硅的结构
 
  1、可控硅的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。它有三个PN结(J1、J2、J3),从J1结构的P1层引出阳极A,从N2层引出阴级K,从P2层引出控制极G,所以它是一种四层三端的半导体器件.
 
  2、它是由四层半导体材料组成的,有三个PN结,对外有三个电极:第一层P型半导体引出的电极叫阳极A,第三层P型半导体引出的电极叫控制极G,第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号可以看到,它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极G,这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。
 
  3、以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件,起始于1957年,因为它的特性类似于真空闸流管,所以国际上通称为硅晶体闸流管,简称晶闸管T,又因为晶闸管最初的在静止整流方面,所以又被称之为硅可控整流元件,简称为可控硅SCR。
 
  (二)、可控硅的性能方面的优势
 
  1.在性能上,可控硅不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件(俗称"死硅")更为可贵的可控性.它只有导通和关断两种状态.
 
  2.可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备,如果超过此功率,因元件开关损耗显著增加,允许通过的平均电流相降低,此时,标称电流应降级使用.
 
  三、可控硅的参数介绍
 
  可控硅的主要参数有:
 
  (1)平均值
 
  1、额定通态平均电流IT在一定条件下,阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。
 
  2、正向阻断峰值电压VPF 在控制极开路未加触发信号,阳极正向电压还未超过导能电压时,可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅 承受的正向电压峰值,不能超过手册给出的这个参数值。
 
  3、反向阻断峰值电压VPR当可控硅加反向电压,处于反向关断状态时,可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。使用时,不能超过手册给出的这个参数值。
 
  4、制极触发电流Ig1 、触发电压VGT在规定的环境温度下,阳极---阴极间加有一定电压时,可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极电流和电压。
 
  5、维持电流IH在规定温度下,控制极断路,维持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。许多新型可控硅元件相继问世,如适于高频应用的快速可控硅,可以用正或负的触发信号控制两个方向导通的双向可控硅,可以用正触发信号使其导通,用负触发信号使其关断的可控硅等等。
 
  四、可控硅在低温恒温槽中的应用
 
  可控硅在低温恒温槽中的应用主要体现在加热的控制上,主要是通过对电压、电流和功率的精确控制,从而实现精密控温。

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