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可控硅和固态继电器的区别是什么?

文章出处:上海本烜 发表时间:2020-01-15 人气:

固态继电器是无触点开关,由输入电路,隔离(耦合)和输出电路三部分组成。输入端用微小的控制信号驱动大电流负载。固态继电器具有接触器同样的功能,其优点是输入功率小、灵敏度高、噪声低。使用固态继电器的模温机适用范围更广泛,也更安全。著名的固态继电器品牌有美国快达(Crydom)、欧姆龙。 

可控硅和固态继电器的区别是什么?

问的很简练,且看似简单。而答的有三两句,有长篇大论甚至还用了两贴才算了事,可谓五花八门呀。一句问,成百句答。答清楚了吗?到底可控硅和固态继电器的区别是什么?

可控硅可以是单向的,也可以是双向的,可以过零触发也可以移相触发,固态继电器同样是如此的。 所以,他们的用途、形式都是一样类型产品,从这一点上(使用的形式、性质角度)没有区别,因为固态继电器也是可控硅做的(三极管的固态继电器除外)。

那么他们的区别到底在那呢?总不会一个东西,两个名字吧?他们的区别就在于,可控硅就是可控硅,固态继电器则是可控硅+同步触发驱动。

固态继电器只是相当于一个开关,不能调节电流。可控硅能控制其导通角,能调节电流的大小。   

固态继电器其实也是以可控硅为主要部件而制作的,所不同的是,固态继电器动作电压与控制电压通过内部电路例如光耦进行分离的,如果你觉的好奇的话我建议你拆一个固态继电器看看内部,如果你稍懂是电路知识,你完全可以按照里面的电路进行自制一个,呵呵!其实也不是难事,只不过少了一个漂亮的外壳罢了!   

可控硅可以是单向的,也可以是双向的,可以过零触发也可以移相触发,固态继电器同样是如此的。所以,他们的用途、形式都有一样类型产品,从这一点上(使用的形式、性质角度)没有区别,因为固态继电器也是可控硅做的(三极管的固态继电器除外)。

那么他们的区别到底在那呢?总不会一个东西,两个名字吧?他们的区别就在于,可控硅就是可控硅,固态继电器则是可控硅+同步触发驱动。这就是区别。

现在有一种叫“智能化可控硅模块”,他把可控硅元件、同步触发驱动做在一个模块里了,这种可控硅与固态继电器已经无法区分了。当然,从形状上可以区分。

固态继电器

可控硅的工作原理及基本特性  

1、工作原理   

可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图1所示    

当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流 ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。   

由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。   

由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化。     

状态 条件 说明  

从关断到导通 

1、阳极电位高于是阴极电位  

2、控制极有足够的正向电压和电流  

两者缺一不可  

维持导通 1、阳极电位高于阴极电位  2、阳极电流大于维持电流  两者缺一不可  

从导通到关断 1、阳极电位低于阴极电位  2、阳极电流小于维持电流  任一条件即可   

2、基本伏安特性   

(1)反向特性   

当控制极开路,阳极加上反向电压时,J2结正偏,但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流,当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后,接差J3结也击穿,电流迅速增加,图3的特性开始弯曲,如特性OR段所示,弯曲处的电压URO叫“反向转折电压”。此时,可控硅会发生永久性反向击穿。     

(2)正向特性   

当控制极开路,阳极上加上正向电压时,J1、J3结正偏,但J2结反偏,这与普通PN结的反向特性相似,也只能流过很小电流,这叫正向阻断状态,当电压增加,图3的特性发生了弯曲,如特性OA段所示,弯曲处的是UBO叫:正向转折电压    

由于电压升高到J2结的雪崩击穿电压后,J2结发生雪崩倍增效应,在结区产生大量的电子和空穴,电子时入N1区,空穴时入P2区。进入N1区的电子与由P1区通过J1结注入N1区的空穴复合,同样,进入P2区的空穴与由N2区通过J3结注入P2区的电子复合,雪崩击穿,进入N1区的电子与进入P2区的空穴各自不能全部复合掉,这样,在N1区就有电子积累,在P2区就有空穴积累,结果使P2区的电位升高,N1区的电位下降,J2结变成正偏,只要电流稍增加,电压便迅速下降,出现所谓负阻特性。   

这时J1、J2、J3三个结均处于正偏,可控硅便进入正向导电状态---通态,此时,它的特性与普通的PN结正向特性相似,。  

3、触发导通   

在控制极G上加入正向电压时(见图5)因J3正偏,P2区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。在可控硅的内部正反馈作用(见图2)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。 

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