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晶闸管和可控硅有什么区别 EM303A型22kW变频器晶闸管脉冲板

 晶闸管(THYRISTOR)又名可控硅,属于功率器件领域,是一种功率半导体开关元件,可控硅是其简称,按其工作特性,可控硅可分为单向可控硅(SCR)、双向可控硅(TRIAC).
  可控硅也称作晶闸管,它是由PNPN四层半导体构成的元件,有三个电极、阳极A、阴极K和控制极G.
  可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制,以小电流控制大电流,并且不象继电器那样控制时有火花产生,而且动作快、寿命长、可靠性好.在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它的身影.
  可控硅分为单向的和双向的,符号也不同.单向可控硅有三个PN结,由最外层的P极和N极引出两个电极,分别称为阳极和阴极,由中间的P极引出一个控制极.
  单向可控硅有其独特的特性:当阳极接反向电压,或者阳极接正向电压但控制极不加电压时,它都不导通,而阳极和控制极同时接正向电压时,它就会变成导通状态.一旦导通,控制电压便失去了对它的控制作用,不论有没有控制电压,也不论控制电压的极性如何,将一直处于导通状态.要想关断,只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向.
  双向可控硅的引脚多数是按T1、T2、G的顺序从左至右排列(电极引脚向下,面对有字符的一面时).加在控制极G上的触发脉冲的大小或时间改变时,就能改变其导通电流的大小.
  与单向可控硅的区别是,双向可控硅G极上触发脉冲的极性改变时,其导通方向就随着极性的变化而改变,从 而能够控制交流电负载.而单向可控硅经触发后只能从阳极向阴极单方向导通,所以可控硅有单双向之分.
  电子制作中常用可控硅,单向的有MCR-100等,双向的有TLC336等
  双向可控硅
  按象限来分,又分为四象三端双向可控硅、三象限双向可控硅;
  按封装分:分为一般半塑封装,外绝缘式全塑封装;
  按触发电流来分:分为微触型、高灵敏度型、标准触发型;
  按电压分:常规电压品种、高压品种.
  可控硅产品由于它在电路应用中的效率高、控制特性好、寿命长、体积小、功能强等优点,自上个世纪六十长代以来,获得了迅猛发展,并已形成了一门独立的学科.“晶闸管交流技术”.
  可控硅发展到今天,在工艺上已经非常成熟,品质更好,成品率大幅提高,并向高压大电流发展.
  可控硅在应用电路中的作用体现在:
  可控整流:如同二极管整流一样,将交流整流为直流,并且在交流电压不变的情况下,有效地控制直流输出电压的大小即可控整流,实现交流→可变直流之转变;
  无触点功率静态开关(固态开关):作为功率开关元件,可控硅可以代替接触器、继电器用于开关频率很高的场合.
  因此可控硅元件被广泛应用于各种电子设备和电子产品的电路中,多作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等用途.家用电器中的调光灯、调速风扇、冷暖空调器、热水器、电视、冰箱、洗衣机、照相机、音响组合、声控电路、定时控制器、感应灯、圣诞灯控制器、自动门电路、以及玩具装置、电动工具产品、无线电遥控电路、摄像机等工业控制领域等都大量使用了可控硅器件.
  在这些应用电路中,可控硅元件多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关。

正弦EM303A型22kW变频器晶闸管脉冲板

上电显示操作正常,运行中报欠电压故障。如果整流电流是采用晶闸管半控桥器件,则在排除储能电容失效原因后,检测重点,应该落在晶闸管器件和其控制——脉冲电路上。
晶闸管脉冲电路板如图所示。其供电电源取自380/17V供电变压器,整流滤波后24V电压供末级脉冲输出电路,复经三端稳压器得到+15V,为前级脉冲生成电路供电。


图一 正弦EM303A-22kW晶闸管控制板
C5、Z5、Q1等构成上电延时电路,避免储能电容未充满电时晶闸管过早开通形成冲击电流;U3及外围电路构成无稳态(振荡)电路,二极管的D7的决定了C14的充电时间常数约为放电时间时常数的十分之一,即3脚输出脉冲占空比约为十分之一,振频约为5kHz左右,这是出于降低触发功耗的考虑。从此也可以看出,本电路晶闸管触发方式为开通式控制,而非常规意义上的移相控制。
图二为U3的2、6脚C14充、放电形成的三角波(时钟脉冲)。图三为U2的3脚输出的矩形波。


U3输出的脉冲经M1放大,驱动三只脉冲变压器,复经整流后由JP1等端子驱动主电路晶闸管。图四为脉冲端子开路(未连接晶闸管)时的输出波形图,因C6等充电作用,输出波形出现斜坡变化。
该振荡波可独立进行检修,在JP5端子上电DC18~24V均可,可以直接在脉冲端子如G6、K6两端测试脉冲波形或电压,采用直流电压挡测得信号电压约为1.5V左右。
需要提示的是,如测量所有驱动电路一样,仅仅测量波形和电压是不够的,更应该用DC电流挡串限流电阻(30欧姆至50欧姆均可),测试其输出电流,一般约为数毫安至十数毫安级,既有电压又有电流输出,这才是电路正常的完美结论。

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