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更新日期2021-03-05 18:22
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品牌: |
西瑪 |
所在地: |
上海 |
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西瑪可控硅晶閘管N570CH36 N1314NC360
若門極電流為Ig,則晶閘管陰極電流為Ik=Ia+Ig
從而可以得出晶閘管陽極電流為:I=(Ic0+Iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)式
硅PNP管和硅NPN管相應的電流放大系數(shù)a1和a2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化如圖3所示。
當晶閘管承受正向陽極電壓,而門極未受電壓的情況下,式(1—1)中,Ig=0,(a1+a2)很小,故晶閘管的陽極電流Ia≈Ic0晶閘關處于正向阻斷狀態(tài)。當晶閘管在正向陽極電壓下,從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié),從而提高起點流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發(fā)射結(jié),并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)。這樣強烈的正反饋過程迅速進行。從圖3,當a1和a2隨發(fā)射極電流增加而(a1+a2)≈1時,式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了晶閘管的陽極電流Ia.這時,流過晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。晶閘管已處于正向?qū)顟B(tài)。
式(1—1)中,在晶閘管導通后,1-(a1+a2)≈0,即使此時門極電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來的陽極電流Ia而繼續(xù)導通。晶閘管在導通后,門極已失去作用。
在晶閘管導通后,如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻,使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時,由于a1和a1迅速下降,當1-(a1+a2)≈0時,晶閘管恢復阻斷狀態(tài)。
可關斷晶閘管GTO(GateTurn-OffThyristor)亦稱門控晶閘管。其主要特點為,當門極加負向觸發(fā)信號時晶閘管能自行關斷。
前已述及,普通晶閘管(SCR)靠門極正信號觸發(fā)之后,撤掉信號亦能維持通態(tài)。欲使之關斷,必須切斷電源,使正向電流低于維持電流IH,或施以反向電壓強近關斷。這就需要增加換向電路,不僅使設備的體積重量增大,而且會降低效率,產(chǎn)生波形失真和噪聲。可關斷晶閘管克服了上述缺陷,它既保留了普通晶閘管耐壓高、電流大等優(yōu)點,以具有自關斷能力,使用方便,是理想的高壓、大電流開關器件。GTO的容量及使用壽命均超過巨型晶體管(GTR),只是工作頻紡比GTR低。GTO已達到3000A、4500V的容量。大功率可關斷晶閘管已廣泛用于斬波調(diào)速、變頻調(diào)速、逆變電源等領域,顯示出強大的生命力。
可關斷晶閘管也屬于PNPN四層三端器件,其結(jié)構及等效電路和普通晶閘管相同,因此圖1僅繪出GTO典型產(chǎn)品的外形及符號。大功率GTO大都制成模塊形式。
盡管GTO與SCR的觸發(fā)導通原理相同,但二者的關斷原理及關斷方式截然不同。這是由于普通晶閘管在導通之后即外于深度飽和狀態(tài),而GTO在導通后只能達到臨界飽和,所以GTO門極上加負向觸發(fā)信號即可關斷。GTO的一個重要參數(shù)就是關斷增益,βoff,它等于陽極大可關斷電流IATM與門極大負向電流IGM之比,有公式
βoff=IATM/IGM
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