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一文带你了解晶闸管

发布时间: 2022-07-25  点击次数: 1720次

在单相半波可控整流一篇中,提到了晶闸管,就是利用晶闸管替代了二极管,让直流电压变得可调。直流电压从不可调变得可调,丰富了现实应用,也属于技术上的一次进步。

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晶闸管因为可控,又被称为可控硅,它由四层半导体叠压而成,分别为P–N–P–N,形成三个PN结,共有三个电极,分别为阳极(a)、阴极(k)和门极(g)。


晶闸管可以分好多种,使用较普遍的还是普通晶闸管,其他晶闸管,后继在做介绍,本篇就简单说一下普通晶闸管。

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晶闸管的工作特性可以概括为∶正向阻断,触发导通,反向阻断。也就是说,对阳极施加正向电压,没有触发电压,管子不会导通,在阳极和门极施加正向电压,管子才会导通,阳极施加反向电压,无论是否有触发电压,管子都不会导通。

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由晶闸管的工作特性可得它的导通与关断条件,导通条件为∶阳极与阴极间加正向电压,门极与阴极间也加正向电压。关断条件为∶将阳极电压降低至足够小,或断开阳极电压,或向阳极施加反向电压。

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根据晶闸管的工作特性,最常见的应用就是现场用的不间断应急灯。正常情况下由交流通过变压器供电,当交流电消失时,则由蓄电池给灯泡供电,转变的过程就可以通过晶闸管,可以做到不间断供电。现场用的UPS不间断供电电源也是通过晶闸管实现不间断工作的。

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晶闸管的主要参数有反向最大电压,是指门极开路时,允许加在阳极、阴极之间的最大反向电压。正向最大阻断电压,是指门极开路时,允许加在阳极、阴极之间的最大正向电压。额定正向平均电流,是指在环境温度为40℃时,规定散热条件下,允许通过阳极、阴极的电流平均值。正向管压降,是指管子导通时的管压降,通常为0.4–1.2V,该值越小,功耗就越小。触发电压、电流,是指管子导通时的最小触发电压和触发电流。


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晶闸管有三个腿,有的两个腿长,一个腿短,短的那个就是门极,有的三个腿一般长,从左至右,依次是阴极、阳极和门极。若分不清楚,就需要用万用表电阻(数字表)档测量了,两个表笔任意接触两个引脚,阻值较小时,红表笔接触的是门极,黑表笔接触的是阴极,剩余的是阳极,其余均无穷大。

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在前面介绍的半波可控整流电路中,就是利用了晶闸管的可控性,让输出电压变得可调,也属于晶闸管的一个典型应用。这类应用一般多应用在电力试验设备上,通过变压器,调整晶闸管的导通角输出一个可调的直流电压。