晶闸管在大功率变频技术中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 晶闸管在大功率变频技术中的应用 摘要：晶闸管由于本身应用优势 显著而被广泛应用于大功率变频技术中， 其关联范畴也呈现拓展之势。本文就围 绕晶闸管的构造及运行机制开展了理论 探究，而后针对大功率变频技术做出了 细化分析。 中国论文网 /1/view-13028764.htm 关键词：晶闸管 大功率变频技 术 应用 结构 工作原理 晶闸管是晶体闸流管的缩写，以 前称为可控硅，英文简称是 SCR。最先 研制出晶闸管的国家是美国，从最早的 1957 年延伸发展至今，其发展态势以系 列产品形式为主导。可关断晶闸管及光 控晶闸管等都属于其涵盖范畴。从本质 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 上来看，这就是半导体器件，应用阶段 优势作用显著，晶闸管可以控制几百到 几千安培的电流，电流达数十到数百毫 安，可以控制弱电流的功率。 一、晶 l 管的结构与工作原理 （一）晶闸管的结构 晶闸管的外形及符号如图 1-1 所 示。其中图 1（a ）为塑封性，塑封性主 要多用于额定电流 10A 以下；其中图 1（b）和图 1（c ）为螺栓性，螺栓性一 般应用为 10A 以上至 200A 以下；图 1（d）为平板形，用于 200A 以上。 它本身分布着三个电极，通过对 其结构进行研究不难发现，阳极具有引 出属性，其分布于悬端的另一侧，这部 分结构与散热器相关关联；在另一侧则 为阴极 K，其中细线部分具有控制能效， 也属于极端范畴的 G。晶闸管的内部结 构。该结构中的半导体具有层级特点， 处于中间位置的第二层能够将控制级引 出。由于晶闸管是二极管，因此其导电 特性也显示出了一定的单向特点，电流 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 不能循环流动，只能由阳极向阴极流动， 而做出反向调节时，才可能出现小程度 的阴极回流，相对的反向晶闸管则呈现 出相同的阻挡状态。 （二）晶闸管的工作原理 晶闸管在实际运行阶段，各个关 联部分都能实现有效衔接，无论是阳极 还是阴极等，都能为晶闸管主电路的形 成提供基础保障，而门板 G 等控制装置 的有机结合，则组成了晶闸管的控制电 路。一旦两级同时增加正向电压时，控 制极电流就会随之产生，而后在放大作 用下，集电极电流就会随之产生，相对 的这也同时是基基电流， （IC2=2IG） ， 在这一流程中， IB1=C2同样经 T1 放 大，产生集电极电流 IC1=12IG， 也就是说相应基极电流都处于放大阶段， 当此类流程以循环式特点出现时，正向 的反馈过程就会随之产生，而晶闸管的 导通作用也可以在较短时间内得以实现， 这也是常说的触发导通机制。 在此背景下，其不可控制特点逐 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 渐凸显，因此可以发现，EG 仅具有导 通特点，只要在其作用机制产生能效后， 无论其本身存在或者不存在，晶闸管的 属性并不会发生改变。在导通过程中， 其正向电压将始终处于相应标准范畴中， 需要引起特别关注的是，一旦外界负载 电阻及电源电压等值量发生改变时，就 需要确保 VT1 和 VT2 管处于非饱和状 态下，也就是 VT1 和 VT2 管的集电极 D 发射极压降增高，能够作用于阳极 电流，其本身值量也会处于缩减状态， 这就能促使反馈现象出现。当以上两个 部分停止运行后，晶闸管就会受其影响 呈现停滞状态。因此，如果维持电流降 到最小范畴后，电源就会受到阻隔影响 逐步切断，阳极电流也会随之下降并归 零，而晶闸管也会自动发挥阻断作用。 二、晶闸管在大功率变频技术中的应用 晶闸管在大功率变频技术中的应 用主要是为了实现功率转换和控制。根 据其功能，有以下几种类型： （一）可控整流器 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 晶闸管可以直接受导电控制的单 向影响，相对的交流电压则具有可调控 能效，其应用范畴较为广泛，无论是电 解还是开关电源等，都属于其涵盖范畴。 从另一方向入手进行研究不难发现，其 优势还体现在速度调节装置中，从本质 上来看这就是以直流推动为基准的速度 调节装置。在晶闸管渗透性应用后，静 态可控整流器被一系列的优点所取代， 静态和动态指标更好。 （二）逆变与变频 以晶闸管优势性能为依托，直流 电流与交流电流之间的转换就可以看成 是逆变器，这一频率交流流程也就是变 频。它常被用作焊接等领域范畴中作为 中频加热电源。从当前形势来看，综合 应用性能及经济属性，高压直流输电的 应用能效普遍较强，其作用发挥主要依 托于电流频率转换，而后再通过直流逆 变器就可以满足人们的实际需求。除此 之外，另一种应用是对交流电机进行速 度调节，如电网级联频率转换装置的多 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 样化方式及海上钻井平台的频率调整等。 这也是现阶段技术发展的核心重点，相 对的外汇调速设备的发展速率也不断增 强。 （三）直流斩波器 将晶闸管与直流开关有机结合， 就能实现对其开关及频率的有效控制， 相对的直流电压也能受到固定形式的转 变而发生变化，调节或固定作用都可以 实现。这种直流斩波器主要用于电力机 车、电车牵引、直流调速、串阻