如何设计晶闸管威廉希尔官方网站

半导体

晶闸管是一种高速固态装置，可用于控制电机、加热器和灯具
我们前面说过，为了使晶闸管开启-开启，我们需要在晶闸管正向(即阳极)时向(g)端注入一个小的触发电流脉冲(而不是连续电流) ，即(a)相对于阴极(k)为正，以便发生再生闭锁。

典型的晶闸管

一般来说，这种触发脉冲只需要几微秒的持续时间，但是门脉冲施加的时间越长，内部突崩溃发生的速度就越快，晶闸管的开启时间也就越快，但是门电流不能超过最大值。一旦触发并完全导通，从阳极到阴极的可控硅上的电压降相当稳定，在所有阳极电流达到其额定值的情况下，电压降约为1.0 v。
但是请记住，一旦晶闸管开始导电，即使没有门信号，它也会继续导电，直到阳极电流降低到保持电流的设备以下，低于这个值，它会自动转为“关闭”。与双极晶体管和场效应晶体管不同，晶闸管不能用于放大或控制开关。
晶闸管是专为大功率开关应用而设计的半导体器件，不具有放大器的能力。晶闸管只能在开关模式下工作，就像一个开路或闭路开关。一旦被门极触发导通，晶闸管将始终保持导通(通过电流)。因此，在直流威廉希尔官方网站和一些高电感交流威廉希尔官方网站中，必须通过单独的开关或关断威廉希尔官方网站来人为地降低电流。
直流晶闸管威廉希尔官方网站
当连接到直流直流电源时，可控硅可以作为直流开关来控制较大的直流电流和负载。当使用晶闸管作为开关时，它表现得像一个电子锁存器，因为一旦激活它仍然处于“ ON”状态，直到手动复位。考虑下面的 DC 晶闸管威廉希尔官方网站。
直流晶闸管开关威廉希尔官方网站

这种简单的“通断”晶闸管点火威廉希尔官方网站使用晶闸管作为开关来控制灯，但它也可以用作电动机、加热器或其他类似直流负载的通断控制威廉希尔官方网站。晶闸管向前偏置，通过短暂关闭正常开启的“ ON”按钮触发传导，s1通过门电阻将门端连接到直流电源，RG 因此允许电流流入门威廉希尔官方网站。如果 RG 值相对于电源电压设置得太高，则可控硅可能不会触发。
一旦威廉希尔官方网站已经打开-“开”，它自锁存和保持“开”，即使当按钮释放负载电流超过晶闸管锁存电流。附加操作的按钮，s1将没有影响的威廉希尔官方网站状态一旦“锁定”门失去所有控制。晶闸管现在是完全打开“ ON”(导电) ，允许全负载威廉希尔官方网站电流流经设备的正向和回到电池供应。
在直流威廉希尔官方网站中使用晶闸管作为开关的主要优点之一是它具有很高的电流增益。晶闸管是一个电流控制装置，因为一个小的门电流可以控制一个更大的阳极电流。
一般包括栅极阴极电阻器 RGK，以降低栅极的灵敏度，提高其 dv/dt 能力，从而防止器件的误触发。
由于晶闸管已自锁进入“ ON”状态，威廉希尔官方网站只能通过中断电源并将阳极电流降低到晶闸管最小保持电流(IH)值以下进行复位。
打开通常关闭的“ OFF”按钮，s2断开威廉希尔官方网站，减少流经晶闸管的威廉希尔官方网站电流为零，从而迫使它关闭“ OFF”，直到再次应用另一个门信号。
然而，这种直流晶闸管威廉希尔官方网站设计的缺点之一是，机械常闭“关”开关 s2需要足够大，以便在触点打开时能够处理通过晶闸管和灯的威廉希尔官方网站功率。如果是这样的话，我们可以用一个大的机械开关来代替晶闸管。解决这个问题并减少对更大的更坚固的“关”开关的需要的一种方法是将开关与晶闸管并联，如图所示。
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在这里，晶闸管开关像以前一样接收所需的终端电压和门脉冲信号，但是以前威廉希尔官方网站中较大的常闭开关被与晶闸管并联的较小的常开开关所取代。开关 s2的激活瞬间在晶闸管阳极和阴极之间进行短路，通过将保持电流降低到最小值以下来阻止器件导电。
交流晶闸管威廉希尔官方网站
当连接到交流电交流电源时，晶闸管的性能与以前的直流连接威廉希尔官方网站不同。这是因为交流电源周期性地反向极性，因此在交流威廉希尔官方网站中使用的任何晶闸管都会自动反向偏置，导致它在每个周期的一半时间内处于“关”状态。考虑下面的交流晶闸管威廉希尔官方网站。
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上述晶闸管触发威廉希尔官方网站在设计上与直流可控硅威廉希尔官方网站相似，除了省略了一个额外的“ OFF”开关和包含二极管 D1，这样可以防止对门威廉希尔官方网站施加反向偏置。在正弦波半周期期间，器件向前偏置，但当开关 s1断开时，晶闸管被施加零门电流，并保持“ OFF”状态。在负半周期时，器件是反向偏置的，不管 s1开关的状态如何，器件都将保持“ OFF”状态。
如果 s1开关是关闭的，在每个正半周期开始时，晶闸管是完全“关闭”的，但不久之后，将有足够的正触发电压，因此在门电流存在，使晶闸管和灯“开”。
晶闸管现在锁存-“ ON”为正半周期，当正半周期结束，阳极电流低于保持电流值时，将自动再次关闭。
在下一个负半周期内，设备是完全“关闭”的，直到下一个正半周期，这个过程重复进行，只要开关关闭，晶闸管就会再次导通。
在这种情况下，由于晶闸管的作用类似于整流二极管，只有在正向偏置的半周期内，灯才能从交流电源接收到一半的可用功率。晶闸管继续向灯提供一半的电力，直到开关被打开。
如果可以快速开关 S1 ON 和 OFF，使得晶闸管在每个正半周期的“峰值”(90o)处接收到门信号，那么该装置只能在正半周期的一半时间内导通。换句话说，传导只会发生在一个半正弦波的一半，这种情况会导致灯接收“四分之一”或四分之一的总功率可用的交流电源。
通过精确地改变门极脉冲和正半周期之间的定时关系，可以使晶闸管提供所需负载功率的任意百分比，在0% 到50% 之间。显然，使用这种威廉希尔官方网站配置，它不能提供超过50% 的权力，灯，因为它不能导电在负半周期当它是反向偏置。考虑下面的威廉希尔官方网站。
半波相位控制

相位控制是晶闸管交流功率控制最常见的形式，基本的交流相位控制威廉希尔官方网站可以如上所示构成。这里的晶闸管门电压是通过触发二极管 d1从 RC 充电威廉希尔官方网站推导出来的。
在正半周期内，晶闸管正向偏置时，电容器、 c 通过电阻 r1随交流电源电压充电。只有当 a 点的电压升高到足以引起触发二极管 D1，导电和电容器放电进入可控硅的门时，门才会被激活。传导开始周期正半部分的时间长度由可变电阻 r1设置的 RC 时间常数控制。
增加 r1的值有延迟晶闸管栅极的触发电压和电流的作用，从而导致器件导通时间的延迟。因此，器件导电的半周期部分可以控制在0到180o 之间，这意味着灯的平均功率可以调整。然而，晶闸管是一个单向器件，因此在每个正半周期中最多只能提供50% 的功率。
使用“晶闸管”实现100% 全波交流控制有多种方法。一种方法是在二极管桥式整流威廉希尔官方网站中加入一个单晶闸管，通过晶闸管将交流电转换为单向电流，而更常用的方法是使用两个晶闸管反向并联。一个更实际的方法是使用一个 Triac，因为这个装置可以在两个方向都被触发，因此它们适合交流开关应用。
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