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可控硅整流桥原理及功能?

电路 2024-12-19 11:11

一、可控硅整流桥原理及功能?

功能

可控硅整流器是一种以晶闸管为基础、以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器。其特点有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻。

 原理

可控硅是P1、N1、P2、N2的四层三端结构元件,共有三个PN结。当阳极A加上正向电压时,g1和g2管均处于放大状态。

       从控制极G输入一个正向触发信号时,g2便有基流b2经过,此时g2放大,其集电极电流c2=β2b2。g2的集电极直接与g1的基极相连,因此b1=c2。电流c2再经g1放大作用,g1的集电极电流c1=β1b1=β1β2b2。此时,电流又流回到g2的基极,表成正反馈,b2不断增大正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅即可饱和流通。

二、可控硅整流原理?

可控硅整流器是一种电力电子器件,常用于控制交流电流的方向和输出电压的大小。其原理基于半导体器件可控硅(也称为晶闸管)的特性。

可控硅具有两个主要的电极:阳极和阴极,并具有一个控制极。它可以通过在控制极施加正脉冲来使其导通,从而允许电流通过器件。一旦可控硅导通,它将保持导通状态,直到电流降至零,或者通过施加负脉冲使其关断。因此,可控硅具有开关的特性。

在可控硅整流器中,该器件被用作一个电流开关,控制交流电的通断。整流器一般由多个可控硅以及与之相应的电路组成。

下面是一种基本的可控硅整流电路的工作原理:

1. 电源准备:将可控硅整流电路接入交流电源。

2. 控制信号:通过控制信号发送给可控硅,控制它的导通与关断。

3. 正半周导通:当控制信号使可控硅导通时,电流从阳极流向阴极,形成一个正半周。

4. 正半周关断:当电流降至零时,可控硅将自动关断,下一个控制信号的到来将再次使其导通。

5. 负半周导通:当控制信号使可控硅再次导通时,电流从阴极流向阳极,形成一个负半周。

通过控制可控硅开关的时间和频率,可以实现将交流电转换为直流电。这种转换过程中,交流电的周期和幅值被改变,以获得所需的输出电压。

需要注意的是,可控硅整流器对控制信号的频率、相位、脉冲宽度等参数有较高的要求,且需要结合其他电路元件来实现稳定的整流过程。因此,具体的可控硅整流器电路设计涉及更多的电路拓扑和控制逻辑,超出本回答的范围。

三、变频器中的可控硅整流与软启动器中的可控硅工作方式区别?

一般的变频器采用交直交模式,从交流到直流的过程,一般只用单向导通原理,不受控。直流到交流过程,用的是igbt或者igct,是一种高速开关设备,类似于pwm模式,调谐出正玄波。

一般软起动器用的是可控硅,只在正向半波的后半段导通,输出电压越高,越早导通,导通时间越长,到反向半波自动关闭。也有拿igbt做的可控硅,启动效果会更好。在一个半波可以多次导通关断。

四、igbt整流和可控硅整流哪个好?

IGBT与可控硅相比各有优点,前者是可控制开-关元件,后者大多数是只能控制开,不能控制关(现在有可关断可控硅了)。受元件制造工艺和工作原理等影响,前者可在较高频率下工作(最高25KHz左右),后者大多在5KHz以内,这个是前者比后者的优点。

3、前者相比的缺点是成本高,制造工艺复杂,在高压大电流元件的制造上,还达不到可控硅的能力,并且在抗过载能力上远远不及可控硅。

4、随着制造工艺的进步,短路保护的日趋完善,前者在元件成本上已经大大下降,在很多场合与可控硅相比价格完全可以接受,并且由于控制灵活方便,能取消可控硅电路的关断电路等,在很多场合完全可以替代可控硅,并且性能更好。

扩展资料:

1、可控硅是可控硅整流元件的简称,亦称为晶闸管。是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件,一般由两晶闸管反向连接而成.它的功用不仅是整流,还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路,实现将直流电变成交流电的逆变,将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。

2、可控硅具有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。家用电器中的调光灯、玩具装置、无线电遥控、摄像机及工业控制等都大量使用了可控硅器件。

3、IGBT,绝缘栅双极型功率管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。

4、GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

五、双向可控硅整流原理?

双向可控硅的工作原理

1.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

  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

六、全波可控硅整流怎样触发可控硅?

直接接在触发极和阴极上,正极接触发极,负极接阴极。不过,为了防止损坏,应该加上限流电阻。简单的触发可以通过在阴极和阳极间接个电阻即可触发。不过这里提醒你,如果阳极和阴极间接的直流电,一旦可控硅触发导通了,当你触发电压撤离后,可控硅仍然维持导通状态,直到阴阳极间电压消失

七、可控硅整流桥原理?

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。它的工作原理是:

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。

八、双向可控硅整流电路?

双向可控硅是一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件,是在普通可控硅的基础上发展而成的交流开关器件,其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意,发明于1957年。双向可控硅为单向导电性开关,能代替两只反极性并联的可控硅,而且仅需一个触发电路。可控硅具有导通和关断两种状态,从外形上区分主要有:螺栓形、平板形和平底形三类。

九、ups里igbt整流与可控硅整流的区别?

UPS (不间断电源) 里的 IGBT 整流与可控硅整流有以下几个区别:

1. 工作原理不同:可控硅整流器是通过控制电压每个周期前半部分实现整流,IGBT 整流器是通过调整电压每个周期的前半部分和后半部分实现整流。 

2. 效率不同:IGBT 整流器比可控硅整流器具有更高的效率。这是由于可控硅的指令所需的额外电压和电流。 

3. 体积和散热量不同:IGBT 整流器的体积更小,散热量也更低,尤其对于高性能 UPS。可控硅整流器需要更多空间和散热,常常是在大功率 UPS 中使用。 

4. 控制精度不同:可控硅整流器的电压无极调节可以精确到约0.01V,但 IGBT 整流器的电压调整有限制。 

5. 成本差异:IGBT 整流器成本较高,适用于高精密、高效率、高可靠性要求的 UPS系统中。可控硅整流器成本较低,适用于较低功率的 UPS 系统中使用。

十、可控硅整流二极管的工作原理及应用

可控硅整流二极管是一种特殊的半导体器件,它具有可控的整流特性,广泛应用于电力电子领域。本文将详细介绍可控硅整流二极管的工作原理、特点以及在实际应用中的典型案例。

可控硅整流二极管的工作原理

可控硅整流二极管是由四层P-N结构组成的半导体器件,其结构如下图所示:

$$ \begin{array}{c} \text{阳极} \\ \text{P} \\ \text{N} \\ \text{P} \\ \text{阴极} \end{array} $$

当给予可控硅正向电压时,P-N-P-N结构会形成正向导通通道,电流可以从阳极流向阴极。而当给予负向电压时,P-N-P-N结构会形成反向截止状态,电流无法通过。

此外,可控硅还有一个栅极端子,当在栅极施加一定的触发电压时,可控硅就会从截止状态转变为导通状态,实现对电流的可控性。这就是可控硅整流二极管的核心工作原理。

可控硅整流二极管的特点

相比于普通的二极管,可控硅整流二极管具有以下几个显著特点:

  • 可控性强:通过栅极端子的触发电压,可以精确控制可控硅的导通时间和导通角度。
  • 功率处理能力强:可控硅可以处理较大的电流和电压,适用于高功率电路。
  • 响应速度快:可控硅的开关速度非常快,可以达到微秒级。
  • 体积小、重量轻:可控硅整流器件体积小、重量轻,有利于电路的小型化和轻量化。

可控硅整流二极管的典型应用

基于可控硅整流二极管的可控性和功率处理能力,它在以下领域有广泛应用:

  • 电力调节和控制:可控硅整流器广泛应用于电机调速、电源调节、电焊机等领域。
  • 电力变换:可控硅整流器可用于交流到直流的变换,以及直流到交流的逆变。
  • 电力传输:可控硅整流器可用于高压直流输电系统,提高电力传输效率。
  • 电力节能:可控硅整流器可用于电力系统的无功补偿,提高电网的功率因数。

总之,可控硅整流二极管是一种功能强大、应用广泛的电力电子器件,在电力电子领域扮演着重要的角色。