常用电力电子器件的分类与功能
相关常见电力工程电子元器件的归类与作用,各自详细介绍了可控硅、输出功率晶体三极管、输出功率场效晶体三极管、中间继电器(SSR)的作用与特性,有兴趣的盆友参照下。
电力工程电子元器件的归类
1、可控硅
可控硅又被称为晶闸管,是现阶段运用最普遍的半导体材料输出功率电子开关,其操纵电流量可从数皮安到千余皮安。可控硅的关键种类有单边可控硅SCR、双向晶闸管和可关闭可控硅GTO等三种最基本上种类,除此之外也有光控开关可控硅、温度控制可控硅等独特种类。
(1)单边可控硅SCR
1)操纵角α
指从零工作电压到被开启通断的一瞬间的这段时间所相匹配的电夹角。
2)导通角β
指从被开启通断的一瞬间逐渐到工作电压为零这段时间所相匹配的电夹角。
SCR通断以后的输出电压可以用式:
(2)双向晶闸管TRIAC
双向晶闸管能够当做是2个单边可控硅反方向串联构成。在其中MTl和MT2为主导电级,G为门极。
与单边可控硅对比,双向晶闸管的特性是:在开启后是双指导通的;门极所加开启数据信号能够为正还可以为负。
留意:因为双向晶闸管是双指导通的,它从一个方位过零进到反方向阻隔情况仅仅一个十分短暂性的全过程,当负荷是交流电流时(如同步电机),因为电流量滞后效应,有可能会使工作电压过零时电流量仍存有,进而造成双向晶闸管无法控制(不关闭)。为使双向晶闸管能恰当工作中应在其两主电级MTl与MT2间加RC电路。
(3)门极可关闭可控硅GTO
应门极再加上正操纵数据信号时GTO通断;在门极再加上负操纵数据信号时GTO截至。
(4)光控开关可控硅与温度控制可控硅
光控开关可控硅是把光耦合器件与双向晶闸管保证—起产生的集成电路芯片。它的典型性商品有MOC3041,MpC3021等。其构造如图所示3—41所显示。
光控开关可控硅的键入电流量一般为10~100mA,键入端反方向工作电压一般为6V;輸出电流量一般为lA,輸出端抗压一般为400~600V。
因而,光控开关可控硅大多数用以推动功率大的的双向晶闸管。
温度控制可控硅是一种小输出功率可控硅,它的輸出电流量一般在 100mA上下。
①温度控制可控硅是一种温敏元器件,它和一般可控硅具备同样的电源开关特点。
②温度控制可控硅的溫度特点是负特点(当溫度越高时,正方向电源开关门坎工作电压越低。
③在温度控制可控硅的负极工作电压固定不动时,溫度升至某一个值,温度控制可控硅便会通断;溫度再次升高,温度控制可控硅维持通断;假如溫度降低到某一个值,则温度控制可控硅又会变为截至。由此可见,用温度控制可控硅可完成溫度的电源开关操纵。
④在温度控制可控硅的门极和阳极氧化或负极中间再加上适度元器件,如电阻器,感光管,温度传感器等,能够更改可控硅的通断溫度值。温度控制可控硅一般用以50V下列低电压场所。
2、输出功率晶体三极管
(1)输出功率晶体三极管(也称之为电力工程晶体三极管)的特性
①功率大的晶体三极管不但能够工作中在电源开关情况,并且还可以工作中在仿真模拟情况,因此拥有更广的工作中范畴,如音频功率放大电路,超音波功率放大电路,有源滤波器等。
②输出功率晶体三极管的电源开关速率远高于可控硅。
③输出功率晶体三极管的操纵比可控硅非常容易。
④输出功率晶体三极管价钱高过可控硅。
(2)输出功率晶体三极管的构造
多管复合结构,输出功率可达到几千瓦。因为选用了复合结构,使输出功率晶体三极管有很大的电流量放大系数。
(3)输出功率晶体三极管的运用
输出功率晶体三极管有电源开关情况和仿真模拟情况二种运行状态,但在电气产品中,它基本上被用于做快速电源开关元器件。
3、输出功率场效晶体三极管
输出功率场效晶体三极管又被称为输出功率MOSFET,是在功率大的范畴运用的场效晶体三极管,在机电工程系统应用中,它拥有比双极型输出功率晶体三极管更强的特点,具体表现在以下好多个层面:
1)因为输出功率场效晶体三极管尽大部分自由电子导电性,因此不会有极少数自由电子的存储效用,进而有较高的电源开关速率;
2)具备较宽的安全工作区而不容易造成网络热点,与此同时,因为它具备正的电阻器温度系数,因此 非常容易开展串联应用;
3)具备较高的稳定性和极强的负载工作能力,短时间负载工作能力一般为额定电流的四倍;
4)具备较高的操纵工作电压,即阈值电压,这一阈值电压可以达到2—6V,因而,有较高的噪声容限和抗干扰性,给电路原理产生巨大的便捷;
5)因为它是工作电压操纵元器件,具备很高的输入电阻,因而工作电压不大,插口非常容易。
输出功率场效管的推动
为确保有充足高的脉冲信号推动输出功率场效管通断,也为了更好地确保它能快速截至,在具体中常会把上拉电阻收到 10~ 15V开关电源。
在具体应用中,为防止影响由实行元器件处窜进操纵微型机,常选用脉冲变压器、光耦合器等对操纵数据信号开展防护。
4、中间继电器(SSR)
中间继电器是一种无触点开关输出功率型导通开关元件,别名固体电源开关。
当在操纵端键入开启数据信号后,主控制回路呈导通情况;无操纵数据信号时主控制回路呈阻隔情况。控制电路与主控制回路间采用了电防护及数据信号藕合技术性。
在应用时,应考虑到其运用特点以下:
1)依据产品功能不一样,中间继电器輸出电源电路能接沟通交流或直流电,对沟通交流负荷的操纵经历零与但是零操纵作用。
2)因为中间继电器是一种开关元件,故有一定的通态损耗和断态泄露电流。
3)负荷短瓦伦蒂诺毁坏SSR,应需注意防止。
国内SSR的工作电压一般为0.5—20mA,最少工作标准电压3V,故可立即由TTL元器件推动。
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