可控硅在低溫恒溫槽 加熱制冷循環(huán)器等設備中的應用

可控硅，是可控硅整流元件的簡稱，是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件，亦稱為晶閘管。具有體積小、結構相對簡單、功能強等特點，是比較常用的半導體器件之一。該器件被廣泛應用于各種電子設備和電子產品中，多用來作可控整流、逆變、變頻、調壓、無觸點開關等。

 

可控硅的結構和性能

不管可控硅的外形如何，它們的管芯都是由P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結構.它有三個PN結（J1、J2、J3），從J1結構的P1層引出陽極A，從N2層引出陰級K，從P2層引出控制極G，所以它是一種四層三端的半導體器件.

 

它是由四層半導體材料組成的，有三個PN結，對外有三個電極：*層P型半導體引出的電極叫陽極A，第三層P型半導體引出的電極叫控制極G，第四層N型半導體引出的電極叫陰極K。從晶閘管的電路符號可以看到，它和二極管一樣是一種單方向導電的器件，關鍵是多了一個控制極G，這就使它具有與二極管*不同的工作特性。

以硅單晶為基本材料的P1N1P2N2四層三端器件,起始于1957年，因為它的特性類似于真空閘流管，所以上通稱為硅晶體閘流管，簡稱晶閘管T，又因為晶閘管zui初的在靜止整流方面，所以又被稱之為硅可控整流元件，簡稱為可控硅SCR.

在性能上，可控硅不僅具有單向導電性，而且還具有比硅整流元件（俗稱"死硅")更為可貴的可控性.它只有導通和關斷兩種狀態(tài).

可控硅能以毫安級電流控制大功率的機電設備，如果超過此功率，因元件開關損耗顯著增加，允許通過的平均電流相降低，此時，標稱電流應降級使用.

可控硅的優(yōu)點很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍數高達幾十萬倍；反應極快，在微秒級內開通、關斷；無觸點運行，無火花、無噪音；效率高，成本低等等.

可控硅的弱點：靜態(tài)及動態(tài)的過載能力較差；容易受干擾而誤導通

 

可控硅的特性

常用的有阻容移相橋觸發(fā)電路、單結晶體管觸發(fā)電路、晶體三極管觸發(fā)電路、利用小晶閘管觸發(fā)大晶閘管的觸發(fā)電路，等等。可控硅的主要參數

可控硅的主要參數有：

平均值

1、 額定通態(tài)平均電流IT在一定條件下，陽極---陰極間可以連續(xù)通過的50赫茲正弦半波電流的平均值。

2、 正向阻斷峰值電壓VPF 在控制極開路未加觸發(fā)信號，陽極正向電壓還未超過導能電壓時，可以重復加在可控硅兩端的正向峰值電壓。可控硅承受的正向電壓峰值，不能超過手冊給出的這個參數值。

3、 反向阻斷峰值電壓VPR當可控硅加反向電壓，處于反向關斷狀態(tài)時，可以重復加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時，不能超過手冊給出的這個參數值。

4、 控制極觸發(fā)電流Ig1 、觸發(fā)電壓VGT在規(guī)定的環(huán)境溫度下，陽極---陰極間加有一定電壓時，可控硅從關斷狀態(tài)轉為導通狀態(tài)所需要的zui小控制極電流和電壓。

5、 維持電流IH在規(guī)定溫度下，控制極斷路，維持可控硅導通所必需的zui小陽極正向電流。許多新型可控硅元件相繼問世，如適于高頻應用的快速可控硅，可以用正或負的觸發(fā)信號控制兩個方向導通的雙向可控硅，可以用正觸發(fā)信號使其導通，用負觸發(fā)信號使其關斷的可控硅等等。

 

可控硅在低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器等設備中的應用

可控硅在低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器等設備中的應用主要體現在加熱等控制上，主要是通過對電壓、電流和功率的控制，從而實現精密控溫。并且憑借其先進的數字控制算法，優(yōu)化了電能使用效率對節(jié)約電能起了重要作用；

 

低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器等設備在運行時都會使用到高精度的控制器，在低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器控制器基本都是采用PID控制器，都會涉及到可控硅的控制應用；

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