可控硅元件,又稱可控硅整流元件或硅控整流器(Silicon Controlled Rectifier,簡稱SCR),是一種具有四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。它在電力電子技術(shù)中扮演著至關(guān)重要的角色,廣闊應(yīng)用于各種需要精確控制電流和電壓的場合??煽毓柙慕Y(jié)構(gòu)...
動態(tài)參數(shù):動態(tài)參數(shù)包括斷態(tài)電壓臨界上升率(dv/dt)和通態(tài)電流臨界上升率(di/dt)等。這些參數(shù)反映了晶閘管在快速開關(guān)過程中的電壓和電流變化率承受能力。電力電子轉(zhuǎn)換器:晶閘管可用于實現(xiàn)交流電(AC)到直流電(DC)的轉(zhuǎn)換,以及直流電到交流電的逆變。通過改變...
晶閘管調(diào)壓模塊的重點在于其能夠?qū)崿F(xiàn)對交流電壓的精確控制。這一功能的實現(xiàn)依賴于多個部件的協(xié)同工作,包括晶閘管本身、觸發(fā)電路、散熱裝置以及電氣連接部件等。這些部件共同構(gòu)成了晶閘管調(diào)壓模塊的整體結(jié)構(gòu),并決定了其性能和應(yīng)用范圍。晶閘管是晶閘管調(diào)壓模塊的重點部件,它決定...
在電源電壓的負(fù)半周(π~2π),當(dāng)ωt=π+θ時,觸發(fā)另外兩個晶閘管導(dǎo)通,電流從電源負(fù)極經(jīng)負(fù)載、晶閘管流回電源正極,負(fù)載兩端電壓u?=-u=-U?sinωt。當(dāng)ωt=2π時,電源電壓過零,晶閘管關(guān)斷,負(fù)載電壓再次降為零。通過改變觸發(fā)角θ的大小,即可改變晶閘管的...
控制精度:根據(jù)對控制精度的要求選擇合適的輸入模式。在需要高精度控制的場合中,可以選擇0-10V或PWM輸入模式;在控制精度要求不高的場合中,可以選擇4-20mA或0-5V輸入模式。系統(tǒng)兼容性:考慮晶閘管調(diào)壓模塊與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性。如果現(xiàn)有系統(tǒng)已經(jīng)采用了某種特定...
控制精度:根據(jù)對控制精度的要求選擇合適的輸入模式。在需要高精度控制的場合中,可以選擇0-10V或PWM輸入模式;在控制精度要求不高的場合中,可以選擇4-20mA或0-5V輸入模式。系統(tǒng)兼容性:考慮晶閘管調(diào)壓模塊與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性。如果現(xiàn)有系統(tǒng)已經(jīng)采用了某種特定...
晶閘管調(diào)壓模塊的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊,幾乎涵蓋了所有需要精確電壓控制的場合。以下是一些主要的應(yīng)用領(lǐng)域:電力系統(tǒng),在電力系統(tǒng)中,晶閘管調(diào)壓模塊可以用于電網(wǎng)調(diào)節(jié)、電力質(zhì)量改善和電壓控制等方面。通過精確調(diào)節(jié)輸出電壓,可以保持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,提高電力質(zhì)量。工業(yè)自動化,在工...
0-10mA輸入模式是指晶閘管調(diào)壓模塊接受0至10毫安電流信號作為控制輸入。雖然不如4-20mA輸入模式常見,但0-10mA輸入模式在某些特定應(yīng)用場合中仍然具有其獨特的優(yōu)勢。在一些對電流消耗有嚴(yán)格限制的系統(tǒng)中,0-10mA輸入模式可以減少電流消耗,降低系統(tǒng)功耗...
電流傳感器是一種能夠?qū)㈦娏鬓D(zhuǎn)換為電壓信號的元件。通過監(jiān)測電流傳感器的輸出信號,可以實現(xiàn)對負(fù)載電流的實時監(jiān)測。在可控硅調(diào)壓模塊中,電流傳感器常被用作過流檢測的重點元件,配合電壓比較器或微控制器等處理元件實現(xiàn)過流保護(hù)功能。與電壓比較器類似,電流比較器也是一種能夠?qū)?..
在設(shè)計可控硅調(diào)壓模塊的控制電路時,需要考慮多個因素以確保其性能滿足應(yīng)用要求。以下是一些關(guān)鍵的設(shè)計要點:信號采集與處理精度是影響控制電路性能的關(guān)鍵因素之一。為了提高信號采集與處理精度,需要選擇合適的傳感器和信號調(diào)理電路。在采集電壓信號時,可以選擇高精度的電壓傳感...
而采用PWM技術(shù)的可控硅調(diào)壓模塊可以通過調(diào)整脈沖寬度來逼近正弦波輸出,從而減少諧波干擾,提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量。在可控硅調(diào)壓模塊中,PWM信號通常由專門的PWM發(fā)生器或微處理器產(chǎn)生。這些硬件設(shè)備可以根據(jù)外部指令和反饋信號來產(chǎn)生精確的PWM信號,并控制可控硅元件的導(dǎo)...
單向可控硅調(diào)壓模塊適用于單向負(fù)載的控制場合,如整流和調(diào)壓等。在選擇單向可控硅調(diào)壓模塊時,用戶需要考慮負(fù)載的電壓范圍、電流大小以及所需的電壓調(diào)節(jié)精度等因素。雙向可控硅調(diào)壓模塊適用于需要雙向負(fù)載控制的場合,如電機(jī)調(diào)速和燈光調(diào)節(jié)等。在選擇雙向可控硅調(diào)壓模塊時,用戶需...
邊沿檢測技術(shù)則用于對同步信號的相位進(jìn)行更精確的定位,特別是在需要實現(xiàn)微秒級相位控制的場合。該技術(shù)通過高速比較器和微分電路,提取電源電壓波形的上升沿或下降沿的精確時刻,再通過數(shù)字計數(shù)器或定時器對邊沿時刻進(jìn)行高精度記錄。例如在精密焊接電源中,要求觸發(fā)角控制精度達(dá)到...
晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以看作是兩個晶體管相互連接而成。其中一個晶體管是PNP型,另一個是NPN型。這兩個晶體管共享一個公共的N型區(qū)域,形成了晶閘管的四層結(jié)構(gòu)。PNP晶體管:PNP晶體管的發(fā)射極是晶閘管的陽極端子,其基極與NPN晶體管的集電極相連。當(dāng)PNP晶體管導(dǎo)通...
在FACTS系統(tǒng)中,晶閘管調(diào)壓模塊通過精確控制晶閘管的導(dǎo)通狀態(tài),實現(xiàn)了對交流電網(wǎng)的靈活控制。它可以快速調(diào)整電力系統(tǒng)的電壓、電流和功率因數(shù)等參數(shù),滿足各種復(fù)雜的電力需求。同時,晶閘管調(diào)壓模塊還可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的潮流控制和優(yōu)化,提高電力系統(tǒng)的傳輸效率和穩(wěn)定性。晶...
高壓直流輸電(HVDC)是現(xiàn)代電力傳輸?shù)闹匾夹g(shù)之一,而晶閘管調(diào)壓模塊則是HVDC系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。在HVDC系統(tǒng)中,晶閘管調(diào)壓模塊作為換流閥的重點部件,實現(xiàn)了交流電與直流電之間的高效轉(zhuǎn)換。晶閘管調(diào)壓模塊通過精確控制晶閘管的導(dǎo)通角,實現(xiàn)了對換流閥的精確控制。在H...
但其缺點也比較明顯,如控制精度受元件參數(shù)離散性和溫度漂移的影響較大,抗干擾能力較弱,且靈活性較差,一旦電路設(shè)計完成,后期修改和調(diào)整較為困難。隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代晶閘管移相調(diào)壓模塊越來越多地采用數(shù)字控制方式。數(shù)字控制方式通常以微控制器(如單片機(jī)、DSP等...
電磁爐:晶閘管可用于實現(xiàn)電磁爐的溫度控制。通過改變晶閘管的導(dǎo)通角度,可以實現(xiàn)對電磁爐加熱功率的控制,從而實現(xiàn)對食物溫度的精確控制。過壓保護(hù)電路:晶閘管可用于構(gòu)建過壓保護(hù)電路,以防止電網(wǎng)電壓過高對設(shè)備造成損壞。當(dāng)電網(wǎng)電壓超過設(shè)定值時,晶閘管會被觸發(fā)導(dǎo)通,將多余的...
觸發(fā)參數(shù):VGT(門極觸發(fā)電壓):在特定的環(huán)境溫度和陽極、陰極間保持一定正向電壓的情況下,晶閘管由阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)向?qū)顟B(tài)所需的較小門極直流電壓。IGT(門極觸發(fā)電流):同樣條件下,使晶閘管實現(xiàn)這一狀態(tài)轉(zhuǎn)變所需的較小門極直流電流。擎住電流IL:在觸發(fā)脈沖結(jié)束后,能...
觸發(fā)脈沖的質(zhì)量直接影響晶閘管的導(dǎo)通性能和系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,質(zhì)量的觸發(fā)脈沖應(yīng)具備合適的幅值、寬度、上升沿陡度和良好的抗干擾能力。脈沖生成與驅(qū)動技術(shù)涵蓋脈沖波形整形、功率放大和電氣隔離等關(guān)鍵環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)的設(shè)計都需滿足晶閘管的觸發(fā)特性要求。觸發(fā)脈沖的波形參數(shù)設(shè)計是...
在晶閘管調(diào)壓模塊中,通常包含若干個晶閘管、移相觸發(fā)電路、保護(hù)電路和電源等組成部分。移相觸發(fā)電路負(fù)責(zé)根據(jù)輸入的控制信號(如4-20mA、0-10V等)產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)脈沖,以控制晶閘管的導(dǎo)通角。保護(hù)電路則用于監(jiān)測電路的工作狀態(tài),一旦出現(xiàn)過流、過熱、缺相等異常情況,...
晶閘管導(dǎo)通后,要使其重新回到阻斷狀態(tài),需要使流過晶閘管的陽極電流減小到一定值以下,這個電流值被稱為維持電流(Holding Current)。當(dāng)陽極電流小于維持電流時,晶閘管內(nèi)部的載流子數(shù)量不足以維持導(dǎo)通狀態(tài),晶閘管便會自動關(guān)斷。在交流電路中,由于電源電壓會周...
在使用晶閘管調(diào)壓模塊之前,必須確保其額定電壓和電流符合應(yīng)用要求。晶閘管模塊的工作電流從幾個百安到幾千安培不等,電壓通常是一兩千伏。超額使用可能導(dǎo)致器件過熱、損壞甚至發(fā)生。因此,在選擇晶閘管模塊時,應(yīng)參照實際工況下的峰值電壓和平均電流,并留有余量。同時,還應(yīng)考慮...
動態(tài)參數(shù):動態(tài)參數(shù)包括斷態(tài)電壓臨界上升率(dv/dt)和通態(tài)電流臨界上升率(di/dt)等。這些參數(shù)反映了晶閘管在快速開關(guān)過程中的電壓和電流變化率承受能力。電力電子轉(zhuǎn)換器:晶閘管可用于實現(xiàn)交流電(AC)到直流電(DC)的轉(zhuǎn)換,以及直流電到交流電的逆變。通過改變...
晶閘管調(diào)壓模塊的工作環(huán)境對其性能和壽命有著重要影響。因此,在選擇時還需要考慮工作環(huán)境和散熱要求。晶閘管調(diào)壓模塊的工作溫度范圍應(yīng)在-25℃至+45℃之間。在高溫或潮濕環(huán)境下,模塊的散熱性能會下降,可能導(dǎo)致過熱甚至損壞。因此,在必要時應(yīng)配備散熱器和風(fēng)扇,以提高模塊...
接著,微控制器通過內(nèi)部的定時器或計數(shù)器等硬件資源,精確地生成具有相應(yīng)相位的觸發(fā)脈沖信號,并通過驅(qū)動電路將觸發(fā)脈沖輸出到晶閘管的控制極。數(shù)字控制方式具有控制精度高、靈活性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。通過軟件編程,可以方便地實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法和功能,如自適應(yīng)控制、...
脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation,簡稱PWM)是一種利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的技術(shù)。其重點原理在于通過改變脈沖信號的寬度(即脈沖持續(xù)時間)來等效地獲得所需要的波形,包括形狀和幅值。在PWM中,信號被分為一系列周期性的脈沖...
可控硅元件:這是模塊的重點部件,具有PNPN結(jié)構(gòu)的四層半導(dǎo)體器件。通過改變可控硅的導(dǎo)通角(即可控硅開始導(dǎo)通的相位角),可以控制通過它的電流大小,進(jìn)而實現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)。控制電路:負(fù)責(zé)接收外部指令,并根據(jù)指令控制可控硅的導(dǎo)通角??刂齐娐吠ǔS晌⑻幚砥鳌⑦壿嬮T電...
在可控硅調(diào)壓模塊中,PWM信號的產(chǎn)生與控制是實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)的關(guān)鍵。PWM信號通常由專門的PWM發(fā)生器或微處理器產(chǎn)生,其頻率、占空比和相位等參數(shù)可以根據(jù)外部指令和反饋信號進(jìn)行精確調(diào)整。PWM信號發(fā)生器是一種專門用于產(chǎn)生PWM信號的硬件設(shè)備。它可以根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)(如...
在交流電源系統(tǒng)中,電源電壓以50Hz或60Hz的頻率周期性變化,每個周期的電壓相位具有嚴(yán)格的時序關(guān)系。若觸發(fā)脈沖與電源電壓不同步,將導(dǎo)致晶閘管導(dǎo)通時刻紊亂,造成輸出電壓波形畸變、系統(tǒng)諧波增大,甚至引發(fā)電路振蕩或晶閘管損壞。同步控制功能主要通過電路中的同步信號檢...