1.可控硅
可控硅全称为可控硅整流元件,是一种大功率半导体器件。由于它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、反应速度快、使用维护便利等优点,因此应用范围很广。可控硅整流方式在直流电动机调速、同步发电机励磁等许多方面得到了广泛应用。可控硅不仅可用于整流,并且还可把直流电变为交流电。可控硅的这种功能称为逆变。将整流和逆变相结合,可将工频交流电变成频率较高的交流电。可实现该功能的装置称作可控硅变频器,它己在异步电动机调速和感应加热等方面获得应用。可控硅还可以作为无触点开关代替交流和直流接触器。
可控硅与二极管都是半导体器件,且都具有单向导电性,但可控硅能调节整流输出电流的大小,而二极管则不克不及。这主要是由可控硅的特殊结构所决定的。
可控硅元件是一个由3个PN结组成的四层三端半导体器件,它有3个电极,目前发电机组励磁部分较多采用的是螺旋式器件,螺栓的一端是阳极,另一端粗的引线是阴极,最细的一根引线是控制极。
发电机组操作手或维修技术人员在对可控硅进行检查前,必需掌握可控硅的导通条件和主要参数。要使可控硅导通,必需同时满足以下两个条件:一是加上正向阳极电压;二是加上适当的正向控制电压(这个电压又叫触发电压)。可控硅导通后,若要使它关断,则必需先除去控制极电压,然后把正向电流减小到必然值或加上反向电压。
可控硅的主要参数如下:
①正向阻断峰值电压:指在控制极开路和正向阻断的前提下,可重复加于器件的正向峰值电压。此电压值规定为正向转折电压减去100v。
②反向峰值电压:指在控制极开路的前提下,可重复加于器件的反向峰值电压。此电压值规定为反向击穿电压减去100v。
③额定正向平均电流:指在规定环境温度(不高于40℃)下,阳极与阴极间可连续通过的工频正弦半波电流的平均值。
④维持电流:指在规定的环境下,当控制极开路和器件导通时,要保持器件处于导通状态所必需的最小正向电流。
⑤控制极触发电压和控制极触发电流:指在规定的环境温度下,在阳极与阴极间加以必然的电压时,使器件从阻断状态变为导通状态所必需的最小控制极直流电压和电流。应该指出,控制极触发电压和电流的数值与温度有明显的关系,当环境温度升高时,触发电流可减小,而当环境温度降低时则要增大。一般估计在﹣40℃时的触发电流要比室温下的大2~3倍。还要注意,说明书上所写的控制极触发电压和电流虽然是所需的最小控制极直流电压和电流,但在实际使用时也不要超过太多,一般能够触发并有些余量就行了。