晶闸管按照分类可以分为哪些类型?
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在下述的内容中,小编将会对晶闸管分类的相关消息予以报道,如果晶闸管是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。
一、光控晶闸管
光控晶闸管又称光触发晶闸管,它是一种以光信号代替电信号来进行触发导通的特殊触发型晶闸管,其伏安特性曲线与普通晶闸管完全一样,只是触发方式不同。而由于它采用光信号触发,避免了主回路对控制回路的干扰,适用于要求信号源与主回路高度绝缘的大功率高压装置,如高压直流输电装置、高压核聚变装置等。
光控晶闸管是利用一定波长的光照信号控制的开关器件,其结构也是由四层半导体(PNPN)构成。小功率光控晶闸管只有两个电极(阳极A和阴极K),而大功率光控晶闸管除阳极和阴极之外,还带有光缆,光缆上装有发光二极管或半导体激光器作为触发光源。
光控晶闸管也称GK型光开关管,是一种光敏器件。通常晶闸管有3个电极,控制极G、阳极A和阴极K。由于光控晶闸管的控制信号来自光的照射,没有必要再引出控制极,所以,只有两个电极(阳极A和阴极K)。但其结构与普通晶闸管一样,是由4层PNP型器件构成的。
从外形上看,光控晶闸管有受光窗口,还有两条引脚和壳体,酷似光电二极管。
为了使光控晶闸管能在微弱的光照下触发导通,因此,必须使光控晶闸管在极小的控制电流下能可靠地导通。这样,光控晶闸管受到了高温和耐压的限制,在一般的条件下,不可能与普通晶闸管一样做成大功率的。
光控晶闸管除了触发信号不同以外,其他特性基本与普通晶闸管相同,因此,在使用时可按照普通晶闸管的使用原则,只要注意它是光控这个特点就行了。光控晶闸管对光源的波长有一定的要求,即有选择性。波长在0.8~0.9μm的红外线及波长在1μm左右的激光,都是光控晶闸管较为理想的光源。
二、快速晶闸管
我们再来看看快速晶闸管,快速晶闸管是普通晶闸管的一种派生器件,主要用于感应加热的中频电源装置。是用于较高频率的整流、逆变和变频电路的器具,并且可以在 400Hz以上频率工作的晶闸管。视电流容量大小,其开通时间为4~8微秒,关断时间为10~60微秒。主要用于较高频率的整流、斩波、逆变和变频电路。
快速晶闸管基本结构与普通晶闸管类似,只是为了适应中频应用的特点,其门极图形的设计更为复杂。由于采用了特殊的工艺降低了寿命,快速晶闸管开关特性得到很大改善,关断时间大大缩短,但这不利于器件通态特性,浪涌电流等性能。这些矛盾要在器件设计时总体考虑,使用者也应根据实际应用情况选择具体参教要求。
快速晶闸管的结构和工作原理与普通晶闸管相同,但在设计与制造中采取了特殊措施以减少开关耗散功率。通常采用增加门极-阴极周界长度、减薄基区厚度的办法,增加初始导通面积,提高dI/dt耐量和提高扩展速度;采用阴极短路点、非对称结构、掺金、铂或用电子、快中子辐照技术等办法降低少子寿命,提高dV/dt耐量,降低关断时间。80年代,快速晶闸管已做到通态平均电流1000A,耐压2500V,关断时间30微秒。
一种对工作频率有明确标定的快速晶闸管则称为高频晶闸管(中国型号为KG)。例如KG50(20kHz),表示该高频管的标称工作频率为20kHz,通态平均电流为50A(20kHz下正弦半波平均电流值)。80年代中期,中国已能生产KG100(20kHz)和KG200(10kHz),耐压为1~1.2kV的高频晶闸管。
快速晶闸管采取的特殊措施,在一定程度上降低了静态特性(如升高了通态压降),故限制了它直接工作于更高频率的大功率电子设备。为满足更高频率下工作对晶闸管提出的特殊要求,开发了门极辅助关断晶闸管、可关断晶闸管等。
三、双向晶闸管
我们再来看看双向晶闸管,双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成的,对外也引出三个电极。双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联,但只有一个控制极。双向晶闸管与单向晶闸管一样,也具有触发控制特性。不过,它的触发控制特性与单向晶闸管有很大的不同,这就是无论在阳极和阴极间接入何种极性的电压,只要在它的控制极上加上一个触发脉冲,也不管这个脉冲是什么极性的,都可以使双向晶闸管导通。尽管从形式上可将双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合,但实际上它是由7只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。
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