可控硅整流器

可控硅是一種極為重要的功率電子器件，可以以極小的控制功率控制兆瓦級(jí)的電力，常用于整流、開關(guān)、變頻、逆變等電路中. 高功率可控硅采用甚大面積的硅片，需封裝在帶散熱器的管殼中.

在可控整流電路的波形圖中，發(fā)現(xiàn)晶閘管承受正向電壓的每半個(gè)周期內(nèi)，發(fā)出第一個(gè)觸發(fā)脈沖的時(shí)刻都相同，也就是控制角α和導(dǎo)通角θ都相等，那么，單結(jié)晶體管張弛振蕩器怎樣才能與交流電源準(zhǔn)確地配合以實(shí)現(xiàn)有效的控制呢?

為了實(shí)現(xiàn)整流電路輸出電壓"可控"，必須使晶閘管承受正向電壓的每半個(gè)周期內(nèi)，觸發(fā)電路發(fā)出第一個(gè)觸發(fā)脈沖的時(shí)刻都相同，這種相互配合的工作方式，稱為觸發(fā)脈沖與電源同步。

怎樣才能做到同步呢?大家再看調(diào)壓器的電路圖(上圖)。請(qǐng)注意，在這里單結(jié)晶體管張弛振蕩器的電源是取自橋式整流電路輸出的全波脈沖直流電壓。在晶閘管沒有導(dǎo)通時(shí)，張弛振蕩器的電容器C被電源充電，UC按指數(shù)規(guī)律上升到峰點(diǎn)電壓UP時(shí)，單結(jié)晶體管VT導(dǎo)通，在VS導(dǎo)通期間，負(fù)載RL上有交流電壓和電流，與此同時(shí)，導(dǎo)通的VS兩端電壓降很小，迫使張弛振蕩器停止工作。當(dāng)交流電壓過(guò)零瞬間，晶閘管VS被迫關(guān)斷，張弛振蕩器得電，又開始給電容器C充電，重復(fù)以上過(guò)程。這樣，每次交流電壓過(guò)零后，張弛振蕩器發(fā)出第一個(gè)觸發(fā)脈沖的時(shí)刻都相同，這個(gè)時(shí)刻取決于RP的阻值和C的電容量。調(diào)節(jié)RP的阻值，就可以改變電容器C的充電時(shí)間，也就改變了第一個(gè)Ug發(fā)出的時(shí)刻，相應(yīng)地改變了晶閘管的控制角，使負(fù)載RL上輸出電壓的平均值發(fā)生變化，達(dá)到調(diào)壓的目的。

雙向晶閘管的T1和T2不能互換。否則會(huì)損壞管子和相關(guān)的控制電路。

通常用雙三極管來(lái)描述可控硅的四層結(jié)構(gòu)，看成一NPN和PNP晶體管的互聯(lián). 若兩晶體管的共基極電流放大系數(shù)分別為α1和α2(均為工作狀態(tài)的函數(shù))，導(dǎo)通的必要條件是α1+α2?1.阻斷狀態(tài)下， 兩晶體管的電流放大系數(shù)均很小;若在正向阻斷狀態(tài)下，于控制極注入一正向電流，則NPN管的電流放大系數(shù)α1迅速增大，并導(dǎo)致α2的增大，從而滿足導(dǎo)通條件.

它與以往工頻可控硅整流器完全不同的工作原理.它是通過(guò)輸入高壓交流整流--高壓濾波--高壓高頻調(diào)節(jié)--低壓高頻整流的方式產(chǎn)生低電壓大電流輸出.故其工作原理決定了該電源具有比可控硅整流器更高的變流效率和功率因素.使用該電源可明顯降低電鍍成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,與可控硅電源相比,電鍍能耗可節(jié)省15%--30%,為用戶帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益.另外該電源體積小,重量輕(水冷比風(fēng)冷更小),安裝使用非常容易,可為用戶節(jié)省寶貴的生產(chǎn)空間.

晶閘管整流器是一種以可控硅(晶閘管)為基礎(chǔ)，以智能數(shù)字控制電路為核心的交流變直流可控整流電器。又稱整流器、可控硅整流器等。具有效率高、無(wú)機(jī)械噪聲和磨損、響應(yīng)速度快體積小、重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)。