可控硅的基本工作原理及在調光器中的使用

表1 可控硅導通和關斷條件

狀態(tài)

條件

說明

從關斷到導通

1、陽極電位高于是陰極電位
2、控制極有足夠的正向電壓和電流

兩者缺一不可

維持導通

1、陽極電位高于陰極電位
2、陽極電流大于維持電流

 兩者缺一不可

從導通到關斷

1、陽極電位低于陰極電位
2、陽極電流小于維持電流

任一條件即可 

應用舉例：

可控硅在實際應用中電路花樣最多的是其柵極觸發(fā)回路，概括起來有直流觸發(fā)電路，交流觸發(fā)電路，相位觸發(fā)電路等等。

1、直流觸發(fā)電路：

如圖2是一個電視機常用的過壓保護電路，當e+電壓過高時a點電壓也變高，當它高于穩(wěn)壓管dz的穩(wěn)壓值時dz道通，可控硅d受觸發(fā)而道通將e+短路，使保險絲rj熔斷，從而起到過壓保護的作用。 0 && image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}" border=0>

2、相位觸發(fā)電路：

相位觸發(fā)電路實際上是交流觸發(fā)電路的一種，如圖3，這個電路的方法是利用rc回路控制觸發(fā)信號的相位。當r值較少時，rc時間常數(shù)較少，觸發(fā)信號的相移a1較少，因此負載獲得較大的電功率；當r值較大時，rc時間常數(shù)較大，觸發(fā)信號的相移a2較大，因此負載獲得較少的電功率。這個典型的電功率無級調整電路在日常生活中有很多電氣產(chǎn)品中都應用它。 0 && image.height>0){if(image.width>=510){this.width=510;this.height=image.height*510/image.width;}}" border=0>

可控硅主要參數(shù)有：

1、 額定通態(tài)平均電流

在一定條件下，陽極---陰極間可以連續(xù)通過的50赫茲正弦半波電流的平均值。

2、 正向阻斷峰值電壓

在控制極開路未加觸發(fā)信號，陽極正向電壓還未超過導能電壓時，可以重復加在可控硅兩端的正向峰值電壓。可控硅承受的正向電壓峰值，不能超過手冊給出的這個參數(shù)值。

3、 反向陰斷峰值電壓

當可控硅加反向電壓，處于反向關斷狀態(tài)時，可以重復加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時，不能超過手冊給出的這個參數(shù)值。

4、 控制極觸發(fā)電流

在規(guī)定的環(huán)境溫度下，陽極---陰極間加一定電壓，使可控硅從關斷狀態(tài)轉為導通狀態(tài)所需要的最小控制極電流和電壓。

5、 維持電流

在規(guī)定溫度下，控制極斷路，維持可控硅導通所必需的最小陽極正向電流。

采用可控硅技術對照明系統(tǒng)進行控制具有:電壓調節(jié)速度快，精度高，可分時段實時調整，有穩(wěn)壓作用，采用電子元件，相對來說體積小、重量輕、成本低。但該調壓方式存在一致命缺陷，由于斬波，使電壓無法實現(xiàn)正弦波輸出，還會出現(xiàn)大量諧波，形成對電網(wǎng)系統(tǒng)諧波污染，危害極大，不能用在有電容補償電路中。(現(xiàn)代照明設計要求規(guī)定，照明系統(tǒng)中功率因數(shù)必須達到0.9以上，而氣體放電燈的功率因數(shù)在一般在0.5以下，所以都設計用電容補償功率因數(shù))在國外發(fā)達國家，已有明文規(guī)定對電氣設備諧波含量的限制，在國內，北京、上海、廣州等大城市，已對諧波含量超標的設備限制并入電網(wǎng)使用。

采用可控硅技術對照明系統(tǒng)進行照度控制時,可通過加裝濾波設備來有效降低諧波污染。

近年來，許多新型可控硅元件相繼問世，如適于高頻應用的快速可控硅，可以用正或負的觸發(fā)信號控制兩個方向導通的雙向可控硅，可以用正觸發(fā)信號使其導通，用負觸發(fā)信號使其關斷的可控硅等等。