MTC300A1600V可控硅晶闸管模块
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模块典型电路 电联结形式
（右图）
散热形式：风冷型模块外型图M353 散热形式：水冷型模块外型图M353S
使用说明：
一、使用条件及注意事项：
1、使用环境应无剧烈振动和冲击，环境介质中应无腐蚀金属和破坏绝缘的杂质和气氛。
2、模块管芯工作结温：可控硅为-40℃∽125℃；环境温度不得高于40℃；环境湿度小于86%。
3、模块在使用前一定要加装散热器，散热器的选配见下节。散热可采用自然冷却、强迫风冷或水冷。强迫风冷时，风速应大于６米∕秒。
二、安装注意事项：
1、由于MTC可控硅模块是绝缘型（即模块接线柱对铜底板之间的绝缘耐压大于2.5KV有效值），因此可以把多个模块安装在同一散热器上，或装置的接地外壳上。
2、散热器安装表面应平整、光滑，不能有划痕、磕碰和杂物。散热器表面光洁度应小于10μm。模块安装到散热器上时，在它们的接触面之间应涂一层很薄的导热硅脂。涂脂前，用细砂纸把散热器接触面的氧化层去掉，然后用无水乙醇把表面擦干净，使接触良好，以减少热阻。模块紧固到散热器表面时，采用M5或M6螺钉和弹簧垫圈，并以4NM力矩紧固螺钉
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与模块主电极的连线应采用铜排，并有光滑平整的接触面，使接触良好。模块工作３小时后，各个螺钉须再次紧固一遍。
模块散热器选择
用户选配散热器时，必须考虑以下因素：
①模块工作电流大小，以决定所需散热面积；
②使用环境，据此可以确定采取什么冷却方式——自然冷却、强迫风冷、还是水冷；
③装置的外形、体积、给散热器预留空间的大小，据此可以确定采用什么形状的散热器。一般而论，大多数用户会选择铝型材散热器。为方便用户，对我公司生产的各类模块，在特性参数表中都给出了所需散热面积。此面积是在模块满负荷工作且在强迫风冷时的参考值。下面给出散热器长度的计算公式：
模块所需散热面积＝（散热器周长）×（散热器长度）＋（截面积）×２
其中，模块所需散热面积为模块特性参数表中给出的参考值，散热器周长、截面积可以在散热器厂家样本中查到，散热器长度为待求量。
郑重声明：目前市场上充斥着各种劣质散热器，请在购买是注意鉴别，如因使用劣质散热器造成模块损坏或其他严重后果，我公司概不负责。
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双向可控硅及触发电路
双向可控硅及其触发电路 双向可控硅是一种功率半导体器件，也称双向晶闸管，在单片机控制系统中，可作为功率驱动器件，由于双向可控硅没有反向耐压问题，控制电路简单，因此特别适合做交流无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器，且连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。（过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通，由于采用过零触发，因此需要正弦交流电过零检测电路） 双向可控硅分为三象限、四象限可控硅，四象限可控硅其导通条件如下图： 总的来说导通的条件就是：G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通，这个电压可以是正、负，和T1、T2之间的电流方向也没有关系。因为双向可控硅可以双向导通，所以没有正极负极，但是有T1、T2之分 再看看BT134-600E的简介：（飞利浦公司的，双向四象限可控硅，最大电流4A）
推荐电路： 为了提高效率，使触发脉冲与交流电压同步，要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲，且触发脉冲电压应大于4V ，脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器，TPL521 - 2 为光电耦合器，起隔离作用。当正弦交流电压接近零时，光电耦合器的两个发光二极管截止，三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通，产生负脉冲信号，T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚，以引起中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间，然后发出双向可控硅的同步触发信号。过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。
基于晶闸管的PSM模块CROWBAR控制研究
基于晶闸管的PSM模块CROWBAR控制研究 周君, 陈滋健等 摘要：本文根据EAST装置中NBI加速极高压电源特点，设计了基于晶闸管的PSM模块CROWBAR控制方法，在系统打火等严重故障情况下及时撤除高压以保护系统设备和人员安全。和传统引燃管CROWBAR保护相比，NBI加速极电源系统在每个PSM模块上并联晶闸管作为快速旁路开关，在CROWBAR动作后通过串联快速直流熔断器迅速切断电网和负载的连接。测试实验表明CROWBAR运行可靠稳定，具备抗干扰和快速动作能力，能够满足EAST对NBI系统的运行要求。 关键词：晶闸管；PSM模块；CROWBAR保护 The Research on CROWBAR Control of PSM based on Thyristor ZHOU-jun,CHEN-zijian,QIAN-lixiu,JIANG-lei (ECU Electronics CO.LTD.of CETC 38,hefei 230088,China) Abstract:Discussions focus on the design considerations of CROWBAR,which make sure safe operation of NBI system and personnel by removing high voltage when serious faults happen such as arc inside the NBI https://www.360docs.net/doc/c914391055.html,pared with the CROWBAR protection of being composed of traditional high power ignitrons,NBI accelerator supply adopt parallel thyristor structure with each PSM modular act as rapid bypass switch,by means of series connection of fast fuse to cut the link between grid and load after the CROWBAR is triggered.The test experiment show that CROWBAR system can not only meet the standard of safe steady operation,with anti-jamming and rapid triggle capacity, but also be able to meet the requirement of EAST,an advanced full super-conducted TOKAMAK device. Key words: thyristor; PSM Modular; CROWBAR protection 1 引言 大型全超导托卡马克核聚变实验装置(Experimental Advanced Superconducting Tokamak:EAST)是国家“九五”重大科学工程之一,中性束注入NBI (Neutral Beam Injectors:)是托卡马克装置中电流驱动和芯部辅助加热的重要手段.为了满足实验要求,NBI电源系统由一组大功率直流脉冲电源组成,而加速极高压电源是整个供电系统中最关键的部分[1] [2] [4] . EAST实验需要将等离子体的离子温度达到8KeV，这就要求NBI系统的功率达到 6-8MW,NBI加速极高压电源输出电压达到100kV，输出额定电流100A。为实现该目标，采用PSM(Pulse Step Modulator)技术，由100个PSM电源模块串联得到100kV高压。 NBI在束源打火时，高压电源封锁输出，如故障保护系统监测到高压未切断（拒动）时间>4us，须启动CROWBAR，确保高压电源的能量输入NBI系统时间<15us的极限[1]。CROWBAR保护是NBI系统的“生命线”，一旦保护失败，就将损坏价值昂贵的设备，甚至危及到托卡马克的安全运行[3]，故CROWBAR 保护动作的可靠性是整个装置的最关键的 设计之一。 鉴于NBI加速极高压电源系统具有高压大功率和快速关断的要求，结合PSM模块串联方案，本文提出每一个PSM模块均设置由晶闸管、快速直流熔断器和控制驱动电路组成的 CROWBAR保护系统。该方法具有分布式、低成本、高可靠的特点。 2 系统方案
可控硅-晶闸管的几种典型应用电路
可控硅-晶闸管的几种典型应用电路 描述： ＳＣＲ半波整流稳压电源。如图４电路，是一种输出电压为＋１２Ｖ的稳压电源。该电路的特点是变压器Ｂ将２２０Ｖ的电压变换为低压（１６～２０Ｖ），采用单向可控硅ＳＣＲ半波整流。ＳＣＲ的门极Ｇ从Ｒ１、Ｄ１和Ｄ２的回路中的Ｃ点取出约１３．４Ｖ的电压作为ＳＣＲ门阴间的偏置电压。电容器Ｃ１起滤波和储能作用。在输出ＣＤ端可获得约＋１２Ｖ的稳压。晶闸管，又称可控硅（单向ＳＣＲ、双向ＢＣＲ）是一种４层的（ＰＮＰＮ）三端器件。在电子技术和工业控制中，被派作整流和电子开关等用场。在这里，笔者介绍它们的基本特性和几种典型应用电路。 １．锁存器电路。图１是一种由继电器Ｊ、电源（＋１２Ｖ）、开关Ｋ１和微动开关Ｋ２组成的锁存器电路。当电源开关Ｋ１闭合时，因Ｊ回路中的开关Ｋ２和其触点Ｊ－１是断开的，继电器Ｊ不工作，其触点Ｊ－２也未闭合，所以电珠Ｌ不亮。一旦人工触动一下Ｋ２，Ｊ得电激活，对应的触点Ｊ－１、Ｊ－２闭合，Ｌ点亮。此时微动开关Ｋ２不再起作用（已自锁）。要使电珠Ｌ熄灭，只有断开电源开关Ｋ１使继电器释放，电珠Ｌ才会熄灭。所以该电路具有锁存器（Ｊ－１自锁）的功能。 图２电路是用单向可控硅ＳＣＲ代替图１中的继电器Ｊ，仍可完成图１的锁存器功能，即开关Ｋ１闭合时，电路不工作，电珠Ｌ不亮。当触动一下微动开关Ｋ２时，ＳＣＲ因电源电压通过Ｒ１对门极加电而被触发导通且自锁，Ｌ点亮，此时Ｋ２不再起作用，要使Ｌ熄灭，只有断开Ｋ１。由此可见，图２电路也具有锁存器的功能。图２与图１虽然都具有锁存器功能，但它们的工作条件仍有区别：（１）图１的锁存功能是利用继电器触点的闭合维持其Ｊ线圈和Ｌ的电流，但图２中，是利用ＳＣＲ自身导通完成锁存功能。（２）图１的Ｊ与控制器件Ｌ完全处于隔离状态，但图２中的ＳＣＲ与Ｌ不能隔离。所以在实际应用电路中，常把图１和图２电路混合使用，完成所需的锁存器功能。 ２．单向可控硅ＳＣＲ振荡器。图３电路是利用ＳＣＲ的锁存性制作的低频振荡器电路。图中的扬声器ＬＳ（８Ω／０．５Ｗ）作为振荡器的负载。当电路接上电源时，由于电源通过Ｒ１对Ｃ１充电，初始时，Ｃ１电压很低，Ａ、Ｂ端的电位器Ｗ的分压不能触发ＳＣＲ，ＳＣＲ不导通。当Ｃ１充得电压达到一定值时，Ａ、Ｂ端电压升高，ＳＣＲ被触发而导通。一旦ＳＣＲ导通，电容器Ｃ１通过ＳＣＲ和ＬＳ放电，结果Ａ、Ｂ端的电压又下降，当Ａ、Ｂ端电压下降到很低时，又使ＳＣＲ截止，一旦ＳＣＲ截止，电容器Ｃ１又通过Ｒ１充电，这种充放电过程反复进行形成电路的振荡，此时ＬＳ发出响声。电路中的Ｗ可用来调节ＳＣＲ门极电压的大小，以达到控制振荡器的频率变化。按图中元件数据，Ｃ１取值为０．２２～４μＦ，电路均可正常工作。 ３．ＳＣＲ半波整流稳压电源。如图４电路，是一种输出电压为＋１２Ｖ的稳压电源。该电路的特点是变压器Ｂ将２２０Ｖ的电压变换为低压（１６～２０Ｖ），采用单向可控硅ＳＣＲ半波整流。ＳＣＲ的门极Ｇ从Ｒ１、Ｄ１和Ｄ２的回路中的Ｃ点取出约１３．４Ｖ的电压作为ＳＣＲ门阴间的偏置电压。电容器Ｃ１起滤波和储能作用。在输出ＣＤ端可获得约＋１２Ｖ的稳压。电路工作时，当Ａ点低压交流为正半周时，ＳＣＲ导通对Ｃ１充电。当充电电压接近Ｃ点电压或交流输入负半周时，ＳＣＲ截止，所以Ｃ１上充得电压（即输出端ＣＤ）不会高于Ｃ点的稳压值。只有储能电容Ｃ１输出端对负载放电，其电压低于Ｃ点电压时，在Ａ点的正半周电压才会给Ｃ１即时补充充电，以维持输出电压的稳定。图４电路与电池配合已成功用于某设备作后备电源。该稳压电源，按图中参数其输出电流可达２～３Ａ。
双向可控硅选型表要点
双向可控硅为什么称为“TRIAC”? 三端：TRIode(取前三个字母) 交流半导体开关：AC-semiconductor switch(取前两个字母) 以上两组名词组合成“TRIAC”，或“TRIACs”中文译意“三端双向可控硅开关”。 由此可见“TRIAC”是双向可控硅的统称。 另: 双向：Bi-directional(取第一个字母) 控制：Controlled (取第一个字母) 整流器：Rectifier (取第一个字母) 再由这三组英文名词的首个字母组合而成：“BCR”，中文译意：双向可控硅。 以“BCR”来命名双向可控硅的典型厂家如日本三菱，如：BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM 等等。 -------------- 双向：Bi-directional (取第一个字母) 三端：Triode (取第一个字母) 由以上两组单词组合成“BT”，也是对双向可控硅产品的型号命名,典型的生产商如：意法ST公司、荷兰飞利浦-Philips公司，均以此来命名双向可控硅. 代表型号如：PHILIPS 的BT131-600D、BT134-600E、BT136-600E、BT138-600E、BT139-600E、、等。这些都是四象限/非绝缘型/双向可控硅；Philips公司的产品型号前缀为“BTA”字头的，通常是指 三象限的双向可控硅。三象限的品种主要应用于电机电路、三相市电输入的电路、承受的瞬间浪涌电流高。 ------------------- 而意法ST公司，则以“BT”字母为前缀来命名元件的型号，并且在“BT”后加“A”或“B”来表示绝缘与非绝缘。组成：“BTA”、“BTB”系列的双向可控硅型号，如： 四象限、绝缘型、双向可控硅：BTA06-600C、BTA08-600C、BTA10-600B、BTA12-600B、BTA16-600B、BTA41-600、、、等等； 四象限、非绝缘、双向可控硅：BTB06-600C、BTB08-600C、BTB10-600B、BTB12-600B、BTB16-600B、BTB41-600、、、等等； ST公司所有产品型号的后缀字母(型号最后一个字母)带“W”的，均为“三象限双向可控硅”。如“BW”、“CW”、“SW”、“TW”； 代表型号如：BTB12-600BW、BTA26-700CW、BTA08-600SW、、、、等等。 至于型号后缀字母的触发电流，各个厂家的代表含义如下： PHILIPS公司：D=5mA，E=10mA，C=15mA，F=25mA，G=50mA，R=200uA或5mA，型号没有后缀字母之触发电流，通常为25-35mA； PHILIPS公司的触发电流代表字母没有统一的定义，以产品的封装不同而不同。 意法ST公司：TW=5mA，SW=10mA，CW=35mA，BW=50mA，C=25mA，B=50mA，H=15mA，T=15mA， 注意：以上触发电流均有一个上下起始误差范围，产品PDF文件中均有详细说明，一般分为最小值/典型值/最大值，而非“=”一个参数值。 对于产品类别、品种系列的名词国际上通用的命名有:
可控硅模块原理
西玛华晶科技（深圳）有限公司 西玛华晶科技（深圳）有限公司的产品是引用德国国际半导体公司的产品技术和台湾半导体公司的封装工艺；由西玛科技集团联合上海华晶集团在深圳打造的亚洲区最大的功率模块供应平台，为亚洲区提供“品种齐全”“品质第一”“交付最快”“价格最低”的优质产品。公司销售的功率模块产品在制造過程中完全符合國際品質標准及國家工業標准，公司秉持“诚信经营”“客户至上”为宗旨；“品质第一”“交付最快”为目標。我們的專業研发設計人員爲達成最高目標、最高品質,不斷奉献智慧與心力,为您提供最佳品质的功率模块产品。 本公司专业研发制造：可控硅模块、二极管模块、快恢复二极管模块、IGBT 模块，在线智能调功模块等各類型功率模块；为客戶提供完整的電力节能解決方案。公司已能生产30多个系列、约400多种型号规格和60多种内部接线方式的可控硅模块、整流模块和超快恢复二极管模块等各种桥臂模；单三相整流桥模块，单三相交流开关模块，绝缘型降压硅堆模块以及三相整流桥，可控硅集成模块和电焊机及充电机专用硅整流组件等。并已广泛用于调光器，控温器，电解电镀和励磁电源，电池充放电，静止无功补偿装置，交直流电机控制，直流斩波调速，高频逆变焊机和工频电焊机，不停电UPS电源，开关电源，感应加热，交流电机软起动，变频装置以及各种自动化装置。产品在多项国家重点工程中得到应用，部分产品已出口全球（如：欧美，东南亚，俄罗斯，新加坡，马来西亚，印度等）。稳定可靠的产品质量满足了用户的设计制造及使用要求，深受广大用户的好评! 可控硅模块 可控硅模块的定义 可控硅模块又叫晶闸管(Silicon Controlled Rectifier, SCR)。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。今天大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。 用万用表可以区分晶闸管的三个电极 普通晶闸管的三个电极可以用万用表欧姆挡R×100挡位来测。大家知道，晶闸管G、K之间是一个PN结〔图2(a)〕，相当于一个二极管，G为正极、K为负极，所以，按照测试二极管的方法，找出三个极中的两个极，测它的正、反向电阻，电阻小时，万用表黑表笔接的是控制极G，红表笔接
晶闸管及其应用讲解
晶闸管及其应用 课程目标 1 了解晶闸管结构，掌握晶闸管导通、关断条件 2 掌握可控整流电路的工作原理及分析 3 理解晶闸管的过压、过流保护 4 掌握晶闸管的测量、可控整流电路的调试和测量 课程内容 1 晶闸管的结构及特性 2 单相半波可控整流电路 3 单相半控桥式整流电路 4 晶闸管的保护 5 晶闸管的应用实例 6 晶闸管的测量、可控整流电路的调试和测量 学习方法 从了解晶闸管的结构、特性出发，掌握晶闸管的可控整流应用，掌握晶闸管的过压和过流保护方式，结合实物和实训掌握晶闸管管脚及好坏的判断，通过应用实例，了解晶闸管的典型应用。 课后思考 1晶闸管导通的条件是什么？导通时，其中电流的大小由什么决定？晶闸管阻断时，承受电压的大小由什么决定？ 2为什么接电感性负载的可控整流电路的负载上会出现负电压？而接续流二极管后负载上就不出现负电压了，又是为什么？ 3 如何用万用表判断晶闸管的好坏、管脚？ 4 如何选用晶闸管？
晶闸管的结构及特性 一、晶闸管外形与符号： 图5.1.1 符号 图5.1.2 晶闸管导通实验电路图 为了说明晶闸管的导电原理，可按图5.1.2所示的电路做一个简单的实验。 （1）晶闸管阳极接直流电源的正端，阴极经灯泡接电源的负端，此时晶闸管承受正向电压。控制极电路中开关S断开(不加电压)，如图5.1.2(a)所示，这时灯不亮，说明晶闸管不导通。 （2）晶闸管的阳极和阴极间加正向电压，控制极相对于阴极也加正向电压，如图5.1.2(b)所示.这时灯亮，说明晶闸管导通。 （3）晶闸管导通后，如果去掉控制极上的电压，即将图5.1.2(b)中的开关S断开，灯仍然亮，这表明晶闸管继续导通，即晶闸管一旦导通后，控制极就失去了控制作用。 （4）晶闸管的阳极和阴极间加反向电压如图5.1.2(C)，无论控制极加不加电压，灯都不亮，晶闸管截止。 （5）如果控制极加反向电压，晶闸管阳极回路无论加正向电压还是反向电压，晶闸管都不导通。 从上述实验可以看出，晶闸管导通必须同时具备两个条件： (1) 晶闸管阳极电路加正向电压； (2) 控制极电路加适当的正向电压(实际工作中,控制极加正触发脉冲信号)。
晶闸管的结构以及工作原理
一、晶闸管的基本结构 晶闸管（SemiconductorControlled Rectifier 简称SCR ）是一种四层结构（PNPN ）的大功率半导体器件,它同时又被称作可控整流器或可控硅元件。它有三个引出电极，即阳极（A ）、阴极（K ）和门极（G ）。其符号表示法和器件剖面图如图1所示。 图1 符号表示法和器件剖面图 普通晶闸管是在N 型硅片中双向扩散P 型杂质（铝或硼），形成211P N P 结构，然后在2P 的大部分区域扩散N 型杂质（磷或锑）形成阴极，同时在2P 上引出门极，在1P 区域形成欧姆接触作为阳极。 图2、晶闸管载流子分布 二、晶闸管的伏安特性 晶闸管导通与关断两个状态是由阳极电压、阳极电流和门极电流共同决定
的。通常用伏安特性曲线来描述它们之间的关系，如图3所示。 图3 晶闸管的伏安特性曲线 当晶闸管AK V 加正向电压时，1J 和3J 正偏，2J 反偏，外加电压几乎全部降落在2J 结上，2J 结起到阻断电流的作用。随着AK V 的增大，只要BO AK V V <，通过阳极电流A I 都很小，因而称此区域为正向阻断状态。当AK V 增大超过BO V 以后，阳极电流突然增大，特性曲线过负阻过程瞬间变到低电压、大电流状态。晶闸管流过由负载决定的通态电流T I ，器件压降为1V 左右，特性曲线CD 段对应的状态称为导通状态。通常将BO V 及其所对应的BO I 称之为正向转折电压和转折电流。晶闸管导通后能自身维持同态，从通态转换到断态，通常是不用门极信号而是由外部电路控制，即只有当电流小到称为维持电流H I 的某一临界值以下，器件才能被关断。 当晶闸管处于断态（BO AK V V <）时，如果使得门极相对于阴极为正，给门极通以电流G I ，那么晶闸管将在较低的电压下转折导通。转折电压BO V 以及转折电流BO I 都是G I 的函数，G I 越大，BO V 越小。如图3所示，晶闸管一旦导通后，即使去除门极信号，器件仍然然导通。 当晶闸管的阳极相对于阴极为负，只要RO AK V V <，A I 很小，且与G I 基本无关。但反向电压很大时（RO AK V V ≈），通过晶闸管的反向漏电流急剧增大，表现出晶闸管击穿，因此称RO V 为反向转折电压和转折电流。
双向晶闸管的结构及工作原理
双向晶闸管的检测方法 (1)电极的判断与触发特性测试 将万用表置Rx1挡，测量双向晶闸管任意两脚之司的阻值，如果测出某脚和其他两脚之间的电阻均为无穷大，则该脚为T2极。 确定T2极后，可假定其余两脚中某一脚为T1电极，而另一脚为G极，然后采用触发导通测试方法确定假定极性的正确性。试验方法如图所示。首先将负表笔接T1极，正表笔接乃极，所测电阻应为无穷大。然后用导线将T2极与G极短接，相当于给G极加上负触发信号，此时所测T1-T2极间电阻应为10Ω左右，证明双向晶闸管已触发导通，如图(a)所示。将巧极与G极间的短接导线断开，电阻值若保持不变，说明管子在T1→T2方向上能维持导通状态。 再将正表笔接T1极，负表笔接T2极，所测电阻也应为无穷大，然后用导线将T2极与G 极短接，相当于给G极加上正触发信号，此时所测T1-T2极间电阻应为10Ω左右，如图(b)所示。若断开T2极与G极间的短接导线阻值不变，则说明管子经触发后，在T2→T1方向上也能维持导通状态，且具有双向触发性能。上述试验也证明极性的假定是正确的，否则是假定与实际不符，需重新作出假定，重复上述测量过程。
双向晶闸管测试方法 (2)大功率双向晶闸管触发能力的检测 小功率双向晶闸管的触发电流较小，采用万用表Rx1挡可以检查出管子的触发性能。大功率双向晶闸管的触发电流较大，再采用万用表Rx1挡测量巳无法使管子触发导通。为此可采用图所示的方法进行测量，但测量中需要采用不同极性的电源，以确定管子的双向触发能力。 晶闸管模块 晶闸管模块内由多个晶闸管或晶闸管与整流管混合组成，电流容量一般为25~100A，电压范围为400~1600V。它具有体积小、重量轻、散热板与电路高度电气绝缘、安装方便、耐冲击等特点，主要用于电力变换与电力控制，如各种整流设备、交一直流电机驱动电路、无触点开关以及调光装置等。 表给出了一组晶闸管模块的主要特性参数，它们的外形如图所示。 一些晶闸管模块主要特性参数型
晶闸管模块
一、产品介绍 1、用途 广泛应用于不同行业各类用途如调温、调光、励磁、电镀、电解、电焊、等离子拉弧、充放电、稳压的电源装置，还可用于交流电机软起动和直流电机调速。 2、特点 （1）本说明书所覆盖的晶闸管智能控制模块，最大特点是采用本公司独立开发的全数字移相触发集成电路。控制电路与晶闸管主电路集成于一体后，使模块具备了强大的电力调控功能。模块输出对称性高，无直流分量。大规格模块具有过热、过流、缺相保护功能。 （2）采用进口方形芯片、高级芯片支撑板，模块压降小、功耗低，效率高，节电效果好。 （3）采用进口贴片元件，保证了触发控制电路的可靠性。 （4）采用（DCB）陶瓷覆铜板，经独特处理方法和特殊焊结工艺，保证焊接层无空洞，导热性能好。热循环负载次数超过国家标准近10倍。（6）采用高级导热绝缘封装材料，绝缘、防潮性能优良。 （5）触发控制电路、主电路与导热底板相互隔离，导热底板不带电，介电强度≥2500V（RMS），保证人身安全。 （6）输入0～10V直流控制信号，可对主电路输出电压进行平滑调节。（7）可手动、仪表或微机控制。 （8）适用于阻性和感性负载。 3、型号、规格 本说明书所介绍的三相模块，由于控制电路不同，而分为半控和全控两种形式，单相模块没有半控、全控之分。 （1）半控型（详见表1）：
表 1 （2）全控型（详见表2）： 表２
注： 1、规格栏中的电流为模块最大输出直流电流平均值和交流电流有效值。电压为模块最高输入交流线电压有效值。 2、备注栏内带“※”的型号，可具备过热、过流、缺相等保护功能（分别用h1、h2、h3表示）。当需要模块具有哪种保护功能时，应由用户订货时在模块型号后面加注所需保护种类代号，即h1、h2、h3。三种保护功能可同时具备，也可分别具备。若不需要模块具有保护功能，则不用填写保护代号。
晶闸管(Thyristor)
晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电器公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化。晶闸管（Thyristor）是一种包含3个或3个以上PN结，它有三个极：阳极，阴极和门极，能从断态转入通态，或由通态转入断态的双稳态电力电子器件。它泛指所有PNPN类型的开关管，也可表示这类开关管中的任一器件。晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。 自1957年美国贝尔电话实验室将第一只晶闸管用于工业领域以来，由于它的优异性能，很快受到各国重视。随着新材料的出现，新工艺的采用，单只晶闸管的电流容量从几安发展到几千安,耐压等级从几百伏提高到几千伏,工作频率大大提高，器件的动态参数也有很大改进。80年代普通晶闸管的耐压等级和通流能力达到3500A/6500V,可关断晶闸管达3000A/4500V。随着应用领域的拓展,晶闸管正沿着高电压、大电流、快速、模块化、功率集成化、廉价的方向发展。 其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。
晶闸管在工作过程中，它的阳极（A）和阴极（K）与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。 晶闸管为半控型电力电子器件，它的工作条件如下： 1.晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于反向阻断状态。 2.晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。这时 晶闸管处于正向导通状态，这就是晶闸管的闸流特性，即可控特性。 3.晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保 持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。门极只起触发作用。 4.晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。
晶闸管(可控硅)的结构与工作原理
一、晶闸管的基本结构 晶闸管(Semi ｃo ｎdu ｃｔo ｒC ｏnt ｒoll ｅｄ Ｒe ｃｔifier 简称SCR)是一种四层结构（PNPN ）的大功率半导体器件,它同时又被称作可控整流器或可控硅元件。它有三个引出电极,即阳极（A ）、阴极(Ｋ）和门极（G)。其符号表示法和器件剖面图如图1所示。 图１ 符号表示法和器件剖面图 普通晶闸管是在N 型硅片中双向扩散Ｐ型杂质(铝或硼），形成211P N P 结构，然后在2P 的大部分区域扩散N 型杂质(磷或锑）形成阴极，同时在2P 上引出门极,在1P 区域形成欧姆接触作为阳极。 图2、晶闸管载流子分布 二、晶闸管的伏安特性 晶闸管导通与关断两个状态是由阳极电压、阳极电流和门极电流共同决定
的。通常用伏安特性曲线来描述它们之间的关系,如图3所示。 图3 晶闸管的伏安特性曲线 当晶闸管AK V 加正向电压时，1J 和3J 正偏,2J 反偏,外加电压几乎全部降落在2J 结上,2J 结起到阻断电流的作用。随着AK V 的增大，只要BO AK V V <，通过阳极电流A I 都很小，因而称此区域为正向阻断状态。当AK V 增大超过BO V 以后,阳极电流突然增大,特性曲线过负阻过程瞬间变到低电压、大电流状态。晶闸管流过由负载决定的通态电流T I ，器件压降为１Ｖ左右，特性曲线ＣＤ段对应的状态称为导通状态。通常将BO V 及其所对应的BO I 称之为正向转折电压和转折电流。晶闸管导通后能自身维持同态，从通态转换到断态，通常是不用门极信号而是由外部电路控制，即只有当电流小到称为维持电流H I 的某一临界值以下，器件才能被关断。 当晶闸管处于断态（BO AK V V <）时,如果使得门极相对于阴极为正,给门极通以电流G I ，那么晶闸管将在较低的电压下转折导通。转折电压BO V 以及转折电流BO I 都是G I 的函数,G I 越大，BO V 越小。如图3所示，晶闸管一旦导通后，即使去除门极信号,器件仍然然导通。 当晶闸管的阳极相对于阴极为负，只要RO AK V V <， A I 很小,且与G I 基本无关。但反向电压很大时(RO AK V V ≈），通过晶闸管的反向漏电流急剧增大,表现出晶闸管击穿，因此称RO V 为反向转折电压和转折电流。
可控硅元件的工作原理及基本特性
可控硅元件的工作原理及基本特性 1、工作原理 可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图1所示 图1 可控硅等效图解图 当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见表1 状态条件说明 从关断到导通1、阳极电位高于是阴极电位 2、控制极有足够的正向电压和电流 两者缺一不可 维持导通1、阳极电位高于阴极电位 2、阳极电流大于维持电流 两者缺一不可 从导通到关断1、阳极电位低于阴极电位 2、阳极电流小于维持电流 任一条件即可 2 可控硅的基本伏安特性见图2 图2 可控硅基本伏安特性 （1）反向特性 当控制极开路，阳极加上反向电压时（见图3），J2结正偏，但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流，当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后，接差J3结也击穿，电流迅速增加，图3的特性开始弯曲，如特性OR段所示，弯曲处的电压URO叫“反向转折电压”。此时，可控硅会发生永久性反向击穿。
各种规格型号可控硅晶闸管
KK200A/600V, KK200A/800V, KK200A/1000V, KK200A/1200V, KK200A/1400V, KK200A/1600V, KK200A/1800V, KK200A/2000V, KK200A/2500V, KK200A/3000V, KK300A/600V, KK300A/800V, KK300A/1000V, KK300A/1200V, KK300A/1400V, KK300A/1600V, KK300A/1800V, KK300A/2000V, KK300A/2500V, KK300A/3000V, KK500A/600V, KK500A/800V, KK500A/1000V, KK500A/1200V, KK500A/1400V, KK500A/1600V, KK500A/1800V, KK500A/2000V, KK500A/2500V, KK500A/3000V,KK800A/600V, KK800A/800V, KK800A/1000V, KK800A/1200V, KK800A/1400V, KK800A/1600V, KK800A/1800V, KK800A/2000V, KK800A/2500V, KK800A/3000V, KK1000A/600V, KK1000A/800V, KK1000A/1000V, KK1000A/1200V, KK1000A/1400V, KK1000A/1600V, KK1000A/1800V, KK1000A/2000V, KK1000A/2500V, KK1000A/3000V, KK1000A/3300V, KK1000A/3800V, KK1000A/4000V, KK1200A/600V, KK1200A/800V, KK1200A/1000V, KK1200A/1200V, KK1200A/1400V, KK1200A/1600V, KK1200A/1800V, KK1200A/2000V, KK1200A/2500V, KK1200A/3000V, KK1200A/3300V, KK200A/600V, KK200A/800V, KK200A/1000V, KK200A/1200V, KK200A/1400V, KK200A/1600V, KK200A/1800V, KK200A/2000V, KK200A/2500V, KK200A/3000V, KK300A/600V, KK300A/800V, KK300A/1000V, KK300A/1200V, KK300A/1400V, KK300A/1600V, KK300A/1800V, KK300A/2000V, KK300A/2500V, KK300A/3000V, KK500A/600V, KK500A/800V, KK500A/1000V, KK500A/1200V, KK500A/1400V, KK500A/1600V, KK500A/1800V, KK500A/2000V, KK500A/2500V, KK500A/3000V,KK800A/600V, KK800A/800V, KK800A/1000V, KK800A/1200V, KK800A/1400V, KK800A/1600V, KK800A/1800V, KK800A/2000V, KK800A/2500V, KK800A/3000V, KK1000A/600V, KK1000A/800V, KK1000A/1000V, KK1000A/1200V, KK1000A/1400V, KK1000A/1600V, KK1200A/1600V, KK1200A/1800V, KK1200A/2000V, KK1200A/2500V, KK1200A/3000V, KK1200A/3300V, KK1200A/3800V, KK1200A/4000V, KK1500A/600V, KK1500A/800V, KK1500A/2000V,KK1500A/2500V KK1500A/1000V, KK1500A/1200V, KK1500A/1400V, KK1500A/1600V, KK1500A/1800V, KK1500A/2000V, KK1500A/2500V, KK1500A/3000V, KK1500A/3300V, KK1500A/3800V, KK1500A/4000V, KK1600A/600V, KK1600A/800V, KK1600A/1000V, KK1600A/1200V, KK1600A/1400V, KK1600A/1600V, KK1600A/1800V, KK1600A/2000V, KK1600A/2500V, KK1600A/3000V, KK1600A/3300V, KK1600A/3800V, KK1600A/4000V, KK2000A/600V, KK2000A/800V, KK2000A/1000V, KK2000A/1200V, KK2000A/1400V, KK2000A/1600V, KK2000A/1800V, KK2000A/2000V, KK2000A/2500V, KK2000A/3000V, KK2000A/3300V, KK2000A/3800V, KK2000A/4000V, KK2500A/600V, KK2500A/800V, KK2500A/1000V, KK2500A/1200V, KK2500A/1400V, KK2500A/1600V, KK2500A/1800V, KK2500A/2000V, KK2500A/2500V, KK2500A/3000V, KK2500A/3300V, KK2500A/3800V, KK2500A/4000V, KK3000A/600V, KK3000A/800V, KP3000A/1000V, KK3000A/1200V, KK3000A/1400V, KK3000A/1600V, KK3000A/1800V, KK3000A/2000V, KK3000A/2500V, KK3000A/3000V KK3000A/3500V,KK3500A/3000V,KK3000A/4000V,KK3500A/3000V,KK3500A/3500V,KK3500A/4000V KK3500A/4500V,KK3500A/5000V,KK3500A/5500V,KK3500A/6000V,KK4000A/3000V,KK4000A/3500V KK4000A/4000V,KK4000A/4500V,KK4000A/5000V,KK4000A/5500V,KK4000A/6000V,KK4000A/6500V KK5000A/3000V,KK5000A/3500V,KK5000A/4000V,KK5000A/4500V,KK5000A/5000V,KK5000A/5500V KP5000A/6000V,KP5000A/6500V,KP5500A/3000V,KP5500A/4000V,KP5500A/4500V,KP5500A/5000V KK5000A/6000V,KK5000A/6500V,KK5500A/3000V,KK5500A/4000V,KK5500A/4500V,KK5500A/5000V KP1000A/1800V, KP1000A/2000V, KP1000A/2500V, KP1000A/3000V, KP1000A/3300V, KP1000A/3800V, KP1000A/4000V, KP1200A/600V, KP1200A/800V, KP1200A/1000V, KP1200A/1200V, KP1200A/1400V, KP1200A/1600V, KP1200A/1800V, KP1200A/2000V, KP1200A/2500V, KP1200A/3000V, KP1200A/3300V, KP1200A/3800V, KP1200A/4000V, KP1500A/600V, KP1500A/800V, KP1500A/2000V,KP1500A/2500V KP1500A/1000V, KP1500A/1200V, KP1500A/1400V, KP1500A/1600V, KP1500A/1800V, KP1500A/2000V, KP1500A/2500V, KP1500A/3000V, KP1500A/3300V, KP1500A/3800V, KP1500A/4000V, KP1600A/600V, KP1600A/800V, KP1600A/1000V, KP1600A/1200V, KP1600A/1400V, KP1600A/1600V, KP1600A/1800V,
双向可控硅原理与应用整理
双向可控硅MAC97A6的电路应用 家电维修2010-08-22 00:08:15 阅读2916 评论2 字号：大中小订阅 MAC97A6为小功率双向可控硅（双向晶闸管），最多应用于电风扇速度控制或电灯的亮度控制，市场上流行的“电脑风扇”或“电子程控风扇”，不外乎是用集成电路控制器与老式风扇相结合的新一代产品。这里介绍的电路就是利用一块市售的专用集成电路RY901及MAC97A6，将普通电扇改装为具有多功能的高档电扇，很适宜无线电爱好者制作与改 装。 这种新型IC的主要特点是：（1）集开关、定时、调速、模拟自然风为一体，外围元件少、电路简单、易于制作；（2）省掉了体积较大的机械定时器和调速器，采用轻触式开关和电脑控制脉冲触发，因而无机械磨损，使用寿命长；（3）各种动作电脑程序具备相应的发光管指示，耗电量少，体积小，重量轻，显示直观，便于操作；（4）适合开发或改造成多路家电的定时控制等。RY901采用双列直插式16脚塑封结构，为低功耗CMOS集成电路。其外形、引出脚排列及各脚功能如图1所示。工作原理
典型应用电路如图2所示（[url=https://www.360docs.net/doc/c914391055.html,/ad/ykkz/fsdlkz.rar]点击下载原理图[/url] ）。市电220V由C1、R1降压VD9稳压，经VD10、C2整流滤波后, 提供5V－6V左右的直流电源作为RY901IC组成的控制器电压。在刚接通电源时，电脑控制器暂处于复位（静止）状态，面板上所有发光二极管VD1－VD8均不亮，电风扇不转。若这时每按动一次风速选择键SB3，可依次从IC的11－13脚输出控制电平（脉冲信号），经发光管VDl－VD3和限流电阻R2－R4，分别触发双向晶闸管VS1－VS3的G极，用以控制它的导通与截止，再经电抗器L进行阻抗变换，即可按强风、中风、弱风、强风……的顺序来改变其工作状态，并且风速指示管VD1－VD3（红色）对应点亮或熄灭；当按风型选择键SB4，电风扇即按连续风（常风）、阵风（模拟自然风）、连续风……的方式循环改变其工作状态，在连续风状态下，风型指示管VD4（黄色）熄灭，在阵风状态下，VD4闪光；当按动定时时间选择键SB2，定时指示管VD5－VD8依次对应点亮或熄灭，即每按动一次SB2，可选择其中一种定时时间，共有0.5、l、2、4小时和不定时5种工作方式供选择。当定时时间一到，IC内部的定时电路停止工作，相应的定时指示管熄灭同时IC的11－13脚也无控制信号输出，双向晶闸管VS1－VS3截止，从而导致风扇自动停止运转；在风扇不定时工作时，欲停止风扇转动，只要按动一下复位开关SB1，所有指示灯熄灭，电源被切断，风扇停转；如欲启动风扇，照上述方法操作即可。元器件选择与制作图中除降压电容C1用优质的CBB-400V聚苯电容；泄放保护电阻R1用1W金属膜电阻或线绕电阻外，其余元器件均为普通型。电阻为1/8W；电解电容的耐压值取10V－16V，C1取值范围为0.47u－lu之间；稳压管VD9为5V－6V/1W,可选用ZCW104（旧型号为ZCW21B）硅稳压管；VS1－VS3为1A/400V小型塑封双向晶闸管，可选用MAC94A4型或MAC97A6型；L为电抗器，可以自制，亦可采用原调速器中的电抗器；SB1－SB4为轻触型按键开关（也叫微动或点动开关），有条件的可采用导电橡胶组合按键开关。电路焊接无误，一般不用调试就能工作。改装方法该电路对所有普通风扇都能进行改装。将焊接好的电路板装进合适的塑料肥皂盒或原调速器盒中，将原分线器开关拆除不用，留出空余位置便于安装印制板电路。一般风扇用电抗器均采取5挡。不妨利用其中①、③、⑤挡，将强风（第1挡）、中风（第2挡）弱风（第3挡）分别接到电抗器的各挡中。若有的调速器中无电抗器，风扇电机则是采取抽头方式改变风速的，同样将三种风速分别接至分线器的三极引线中。在改装中特别要注意安全，印制板上220V交流电源接线端及所有导电部位应与调整器盒的金属件严格隔离。改装完毕，可用测电笔碰触调速器有否漏电。否则应进一步采取绝缘措施。通电试验时，用万用表DC10V档测C2两端电压应为5V－6V之间，若不正常，应重点检查整流稳压电路，然后再分别按动SB1－SB4开关，观察各路指示管VD1－VD8应按对应的选择功能发光或熄灭，风扇也应同步工作于不同状态。