晶體閘流管種類和規格很多,適用于各種不同的場合。根據控制特性的不同,晶體閘流管可分為單向晶閘管、雙向晶閘管、可關斷晶閘管、正向阻斷晶閘管、反向阻斷晶閘管、光控晶閘管等。
根據電流容量的不同,晶體閘流管可分為小功率管、中功率管和大功率管。根據關斷速度的不同,晶體閘流管可分為普通晶閘管和高頻晶閘管(工作頻率》lOkHz)。根據封裝和外觀形式的不同,晶體閘流管可分為塑封式、陶瓷封裝式、金屬殼封裝式、大功率螺栓式和平板式等。
雙向晶閘管是在單向晶閘管的基礎之上開發出來的,是一種交流型功率控制器件。雙向品閘管不僅能夠取代兩個反向并聯的單向晶閘管,而且只需要一個觸發電路,使用很方便。
可關斷晶閘管也稱為門控晶閘管,是在普通晶閘管基礎上發展起來的功率型控制器件。
晶閘管的工作原理
晶閘管在工作過程中,它的陽極(A)和陰極(K)與電源和負載連接,組成晶閘管的主電路,晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路。
晶閘管為半控型電力電子器件,它的工作條件如下:
1. 晶閘管承受反向陽極電壓時,不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態。
2. 晶閘管承受正向陽極電壓時,僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處于正向導通狀態,這就是晶閘管的閘流特性,即可控特性。
3. 晶閘管在導通情況下,只要有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導通,即晶閘管導通后,門極失去作用。門極只起觸發作用。
4. 晶閘管在導通情況下,當主回路電壓(或電流)減小到接近于零時,晶閘管關斷。
(1)單向晶閘管工作原理
單向晶閘管是PNPN閃層結構,形成三個PN結,具有陽極人、陰極K和控制極G三個外電極。單向品閘管可等效為PNP, NPN兩個晶體管組成的復合管,如圖4-46所示。
在陽極A之間加上正電壓后,晶閘管并不導通。只有在控制極G加上觸發電壓時,VT1、VT2相繼迅速導通,并且互相提供基極電流維持晶閘管導通。此時即使去掉控制極上的觸發電壓,晶閘管仍維持導通狀態,直至所通過的電流小于晶閘管的維持電流時,晶閘管才關斷。
(2)雙向晶閘管工作原理
雙向晶閘管可以等效為兩個單向晶閘管反向并聯,如圖4-47所示。雙向晶閘管可以控制雙向導通,因此除控制極G外的另兩個電極不再分陽極、陰極,而稱之為主電極T1、T2。
當有觸發電壓加至控制極G時,雙向晶閘管導通,井在觸發電壓消失后仍維持導通狀態,電流既可從T1經過VS2流向T2,又可從T2經過VS1流向Tl。當電流小于晶閘管的維持電流時晶閘管關斷。
(3)可關斷晶閘管工作原理
普通單向或雙向晶閘管導通后控制極即不起作用,要關斷晶閘管必須切斷電源,使流過晶閘管的正向電流小于維持電流IH可關斷品閘管的特點是可以通過控制極關斷,克服了上述缺陷。當可關斷晶閘管控制極G加上正脈沖電壓時晶閘管導通,當控制極G加上負脈沖電膚日寸晶閘管關斷,如圖4-48所示。