可控硅的用途

更新时间：2009-07-24 10:00:00 信息编号：7173

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在中频炉中整流侧关断时间采用kp-60微秒以内，逆变侧关短时间采用kk-30微秒以内
这也是kp管与kk管的主要区别
晶闸管t在工作过程中，它的阳极a和阴极k与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极g和阴极k与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。
晶闸管的工作条件：
1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受和种电压，晶闸管都处于关短状态。
2. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。
3. 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。
4. 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。
从晶闸管的内部分析工作过程：
晶闸管是四层三端器件，它有j1、j2、j3三个pn结图1，可以把它中间的np分成两部分，构成一个pnp型三极管和一个npn型三极管的复合管图2
当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导铜，必须使承受反向电压的pn结j2失去阻挡作用。图2中每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此，两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门机电流ig流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通，晶体管饱和导通。
设pnp管和npn管的集电极电流相应为ic1和ic2；发射极电流相应为ia和ik；电流放大系数相应为a1=ic1/ia和a2=ic2/ik，设流过j2结的反相漏电电流为ic0,
晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和：
ia=ic1+ic2+ic0 或
ia=a1ia+a2ik+ic0
若门极电流为ig,则晶闸管阴极电流为
ik=ia+ig
从而可以得出晶闸管阳极电流为：i=(ic0+iga2)/（1-（a1+a2））（1—1）式
硅pnp管和硅npn管相应的电流放大系数a1和a2随其发射极电流的改变而急剧变化如图3所示。
当晶闸管承受正向阳极电压，而门极未受电压的情况下，式（1—1）中，ig=0,(a1+a2)很小，故晶闸管的阳极电流ia≈ic0 晶闸关处于正向阻断状态。当晶闸管在正向阳极电压下，从门极g流入电流ig,由于足够大的ig流经npn管的发射结，从而提高起点流放大系数a2,产生足够大的极电极电流ic2流过pnp管的发射结，并提高了pnp管的电流放大系数a1,产生更大的极电极电流ic1流经npn管的发射结。这样强烈的正反馈过程迅速进行。从图3，当a1和a2随发射极电流增加而（a1+a2）≈1时，式（1—1）中的分母1-（a1+a2）≈0,因此提高了晶闸管的阳极电流ia.这时，流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定。晶闸管已处于正向导通状态。
式（1—1）中，在晶闸管导通后，1-（a1+a2）≈0,即使此时门极电流ig=0,晶闸管仍能保持原来的阳极电流ia而继续导通。晶闸管在导通后，门极已失去作用。
在晶闸管导通后，如果不断的减小电源电压或增大回路电阻，使阳极电流ia减小到维持电流ih以下时，由于a1和a1迅速下降，当1-（a1+a2）≈0时，晶闸管恢复阻断状态。

可控硅串联逆变器与并联逆变器相比，具有更多的优点：1、串联逆变电路流经感应器中的电流il接近有功电流，因此il很小，由il在感应器电阻中造成的电损耗很小，经理论计算及实验检测，感应炉的电效率可达97%之高，串联逆变器感应电炉可节电10%以上。
2、串联逆变电路，可以做到从冷料到浇铸，全过程都能保持满功率，大大提高了运行效率。熔化率最高。
3、串联逆变电路要求输入为恒压源，采用大电容量cd滤波，首先使三相工频输入电流保持正弦波，而且中频电流在直流端全部被cd旁路，串联逆变器的调功在逆变桥实现，可控整流a角均在零度，没有整流换相缺口，对电网无任何干扰。4、三相整流桥在运行中a角均在零度。即直流电压均为最大值。大容量的cd直接并入直流端，自动将电网功率因数保持在0.97以上。5、启动成功率100%，因流经逆变可控硅的电流为正弦波，所以不存在可控硅的开通与关断问题。即逆变不会换流失败，不存在启动问题。新型串联逆变器中频电源的出现，立即受到用户的青睐。产品2000年研制成功，2001年已批量生产。

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