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可关断晶闸管

2017-11-04 15:56分类:电子元器件 阅读:

 

可关断晶闸管GTO(Gate Turn-Off Thyristor)亦称门控晶闸管。其首要特征为,当门极加负向触发信号时晶闸管能自行关断。
  前已述及,一般晶闸管(SCR)靠门极正信号触发往后,撤掉信号亦能坚持通态。欲使之关断,有必要堵截电源,使正向电流低于坚持电流IH,或施以反向电压强近关断。这就需求添加换向电路,不只使设备的体积分量增大,并且会下降功率,发作波形失真和噪声。可关断晶闸管打败了上述缺点,它既保存了一般晶闸管耐压高、电流大等利益,以具有自关断才调,运用便当,是志向的高压、大电流开关器材。GTO的容量及运用寿数均跨过巨型晶体管(GTR),仅仅作业频纺比GTR低。如今,GTO已抵达3000A、4500V的容量。大功率可关断晶闸管已广泛用于斩波调速、变频调速、逆变电源等范畴,闪现出健旺的生命力。
  可关断晶闸管也归于PNPN四层三端器材,其构造及等效电路和一般晶闸管一样,因而图1仅绘出GTO典型商品的外形及符号。大功率GTO大都制成模块办法。
  尽管GTO与SCR的触发导通原理一样,但二者的关断原理及关断办法截然纷歧样。这是因为一般晶闸管在导通往后即外于深度饱满状况,而GTO在导通后只能抵达临界饱满,所以GTO门极上加负向触发信号即可关断。GTO的一个首要参数即是关断增益,βoff,它等于阳极最大可关断电流IATM与门极最大负向电流IGM之比,有公式
  βoff =IATM/IGM
  βoff一般为几倍至几十倍。βoff值愈大,阐明门极电流对阳极电流的操控才调愈强。很显着,βoff与兴盛 的hFE参数颇有类似的本地。
  下面别离介绍运用万用表断定GTO电极、查看GTO的触发才谐和关断才调、估测关断增益βoff的办法。
  1.断定GTO的电极
  将万用表拨至R×1档,丈量恣意两脚间的电阻,仅当黑表笔接G极,红表笔接K极时,电阻呈低阻值,对其它状况电阻值均为无量大。由此可活络断定G、K极,剩余的即是A极。
  2.查看触发才调
  如图2(a)所示,首要将表Ⅰ的黑表笔接A极,红表笔接K极,电阻为无量大;然后用黑表笔尖也一同触摸G极,加上正向触发信号,表针向右偏转到低阻值即标明GTO现已导通;究竟脱开G极,只需GTO坚持通态,就阐明被测管具有触发才调。
  3.查看关断才调
  现选用双表法查看GTO的关断才调,如图2(b)所示,表Ⅰ的档位及接法坚持不变。将表Ⅱ拨于R×十档,红表笔接G极,黑表笔接K极,施以负向触发信号,假定表Ⅰ的指针向左摆到无量大方位,证实GTO具有关断才调。
  4.估测关断增益βoff
  进行到第3步时,先不接入表Ⅱ,记下在GTO导通时表Ⅰ的正向偏转格数n1;再接上表Ⅱ强逼GTO关断,记下表Ⅱ的正向偏转格数n2。究竟依据读取电流法按下式核算关断增益:
  βoff=IATM/IGM≈IAT/IG=K1n1/ K2n2
  式中K1—表Ⅰ在R×1档的电流份额系数;
  K2—表Ⅱ在R×十档的电流份额系数。
  βoff≈十×n1/ n2
  此式的利益是,不需求详细核算IAT、IG之值,只需读出二者所对应的表针正向偏转格数,即可活络估测关断增益值。
  留神事项:
  (1)在查看大功率GTO器材时,主张在R×1档外边串联一节1.5V电池E′,早年进查验电压和查验电流,使GTO牢靠地导通。

  (2)要精确丈量GTO的关断增益βoff,有必要有专用查验设备。但在业余条件下可用上述办法进行估测。因为查验条件纷歧样,丈量效果仅供参看,或作为比照照较的依据。


  逆导晶闸管RCT(Reverse-Conducting Thyristir)亦称反导游通晶闸管。其特征是在晶闸管的阳极与阴极之间反向并联一只二极管,使阳极与阴极的发射结均呈短路状况。因为这种分外电路构造,使之具有耐高压、耐高温、关断时刻短、通态电压低一级优异功用。例如,逆导晶闸管的关断时刻仅几微秒,作业频率达几十千赫,优于活络晶闸管(FSCR)。该器材适用于开关电源、UPS不接连电源中,一只RCT即可替代晶闸管和续流二极管各一只,不只运用便当,并且能简化电路方案。


  逆导晶闸管的符号、等效电路如图1(a)、(b)所示。其伏安特性见图2。由图显见,逆导晶闸管的伏安特性具有不对称性,正向特性与一般晶闸管SCR一样,而反向特性与硅整流管的正向特性一样(仅坐标方位纷歧样)。


  逆导晶闸管的典型商品有美国无线电公司(RCA)出产的S3900MF,其外形见图1(c)。它选用TO-220封装,三个引出端别离是门极G、阳极A、阴极K。S3900MF的首要参数如下:


  断态重复峰值电压VDRM:>750V


  通态均匀电流IT(AV):5A


  最大通态电压VT:3V(IT=30A)


  最大反导游通电压VTR:<0.8V


  最大门极触发电压VGT:4V


  最大门极触发电流IGT:40mA


  关断时刻toff:2.4μs


  通态电压临界上升率du/dt:120V/μs


  通态浪涌电流ITSM:80A


  运用万用表和兆欧表能够查看逆导晶闸管的好坏。查验内容首要分三项:


  1.查看逆导性


  挑选万用表R×1档,黑表笔接K极,红表笔接A极(参见图3(a)),电阻值应为5~十Ω。若阻值为零,证实内部二极管短路;电阻为无量大,阐明二极管开路。


  2.丈量正向直流起色电压V(BO)


  依照(b)图接好电路,再按额外转速摇兆欧表,使RCT正向击穿,由直流电压表上读出V(BO)值。


  3.查看触发才调


  实例:运用500型万用表和ZC25-3型兆欧表丈量一只S3900MF型逆导晶闸管。顺次挑选R×1k、R×十0、R×十和R×1档丈量A-K极间反向电阻,一同用读取电压法求出出内部二极管的反导游通电压VTR(实习是二极管正向电压VF)。再用兆欧表和万用表500VDC档测得V(BO)值。悉数数据拾掇成表1。由此证实被测RCT质量超卓。


  留神事项:


  (1)S3900MF的VTR<0.8V,宜选R×1档丈量。


  (2)若再用读取电流法求出ITR值,还能够制作反向伏安特性。

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