可控硅在低溫恒溫槽 加熱制冷循環(huán)器等設備中的應用

可控硅，是可控硅整流元件的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種具有三個(gè)PN結的四層結構的大功率半導體器件，亦稱(chēng)為晶閘管。具有體積小、結構相對簡(jiǎn)單、功能強等特點(diǎn)，是比較常用的半導體器件之一。該器件被廣泛應用于各種電子設備和電子產(chǎn)品中，多用來(lái)作可控整流、逆變、變頻、調壓、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)等。

 

可控硅的結構和性能

不管可控硅的外形如何，它們的管芯都是由P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結構.它有三個(gè)PN結（J1、J2、J3），從J1結構的P1層引出陽(yáng)極A，從N2層引出陰級K，從P2層引出控制極G，所以它是一種四層三端的半導體器件.

 

它是由四層半導體材料組成的，有三個(gè)PN結，對外有三個(gè)電極：*層P型半導體引出的電極叫陽(yáng)極A，第三層P型半導體引出的電極叫控制極G，第四層N型半導體引出的電極叫陰極K。從晶閘管的電路符號可以看到，它和二極管一樣是一種單方向導電的器件，關(guān)鍵是多了一個(gè)控制極G，這就使它具有與二極管*不同的工作特性。

以硅單晶為基本材料的P1N1P2N2四層三端器件,起始于1957年，因為它的特性類(lèi)似于真空閘流管，所以上通稱(chēng)為硅晶體閘流管，簡(jiǎn)稱(chēng)晶閘管T，又因為晶閘管zui初的在靜止整流方面，所以又被稱(chēng)之為硅可控整流元件，簡(jiǎn)稱(chēng)為可控硅SCR.

在性能上，可控硅不僅具有單向導電性，而且還具有比硅整流元件（俗稱(chēng)"死硅")更為可貴的可控性.它只有導通和關(guān)斷兩種狀態(tài).

可控硅能以毫安級電流控制大功率的機電設備，如果超過(guò)此功率，因元件開(kāi)關(guān)損耗顯著(zhù)增加，允許通過(guò)的平均電流相降低，此時(shí)，標稱(chēng)電流應降級使用.

可控硅的優(yōu)點(diǎn)很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍數高達幾十萬(wàn)倍；反應極快，在微秒級內開(kāi)通、關(guān)斷；無(wú)觸點(diǎn)運行，無(wú)火花、無(wú)噪音；效率高，成本低等等.

可控硅的弱點(diǎn)：靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的過(guò)載能力較差；容易受干擾而誤導通

 

可控硅的特性

常用的有阻容移相橋觸發(fā)電路、單結晶體管觸發(fā)電路、晶體三極管觸發(fā)電路、利用小晶閘管觸發(fā)大晶閘管的觸發(fā)電路，等等?？煽毓璧闹饕獏?/span>

可控硅的主要參數有：

平均值

1、 額定通態(tài)平均電流IT在一定條件下，陽(yáng)極---陰極間可以連續通過(guò)的50赫茲正弦半波電流的平均值。

2、 正向阻斷峰值電壓VPF 在控制極開(kāi)路未加觸發(fā)信號，陽(yáng)極正向電壓還未超過(guò)導能電壓時(shí)，可以重復加在可控硅兩端的正向峰值電壓?？煽毓璩惺艿恼螂妷悍逯?，不能超過(guò)手冊給出的這個(gè)參數值。

3、 反向阻斷峰值電壓VPR當可控硅加反向電壓，處于反向關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，可以重復加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時(shí)，不能超過(guò)手冊給出的這個(gè)參數值。

4、 控制極觸發(fā)電流Ig1 、觸發(fā)電壓VGT在規定的環(huán)境溫度下，陽(yáng)極---陰極間加有一定電壓時(shí)，可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉為導通狀態(tài)所需要的zui小控制極電流和電壓。

5、 維持電流IH在規定溫度下，控制極斷路，維持可控硅導通所必需的zui小陽(yáng)極正向電流。許多新型可控硅元件相繼問(wèn)世，如適于高頻應用的快速可控硅，可以用正或負的觸發(fā)信號控制兩個(gè)方向導通的雙向可控硅，可以用正觸發(fā)信號使其導通，用負觸發(fā)信號使其關(guān)斷的可控硅等等。

 

可控硅在低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器等設備中的應用

可控硅在低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器等設備中的應用主要體現在加熱等控制上，主要是通過(guò)對電壓、電流和功率的控制，從而實(shí)現精密控溫。并且憑借其先進(jìn)的數字控制算法，優(yōu)化了電能使用效率對節約電能起了重要作用；

 

低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器等設備在運行時(shí)都會(huì )使用到高精度的控制器，在低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器控制器基本都是采用PID控制器，都會(huì )涉及到可控硅的控制應用；

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