48v鉛酸儲(chǔ)電池充電器設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-06-01 22:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ：以小功率控制大功率，功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬(wàn)倍。反應(yīng)極快，在微秒級(jí)內(nèi)開(kāi)通、關(guān)斷。無(wú)觸點(diǎn)運(yùn)行，無(wú)火花、無(wú)噪音。效率高，成本低等等?？煽毓璧娜觞c(diǎn)：靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的過(guò)載能力較差；容易受干擾而誤導(dǎo)通?？煽毓鑿耐庑紊戏诸?lèi)主要有:螺栓形、平板形和平底形。可控硅元件的結(jié)構(gòu)不管可控硅的外形如何，(JJJ3)，從J1結(jié)構(gòu)的P1層引出陽(yáng)極A，從N2層引出陰級(jí)K,從P2層引出控制極G，所以它是一種四層三端的半導(dǎo)體器件。 可控硅結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)圖（2）可控硅元器件的工作原理 可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件,共有三個(gè)PN結(jié),分析原理時(shí),可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成,其等效圖解如右圖所示 可控硅等效圖解圖1）晶閘管的主要工作特性 為了能夠直觀地認(rèn)識(shí)晶閘管的工作特性，大家先看這塊示教板(圖3)。晶閘管VS與小燈泡EL串聯(lián)起來(lái)，通過(guò)開(kāi)關(guān)S接在直流電源上。注意陽(yáng)極A是接電源的正極，陰極K接電源的負(fù)極，(這里使用的是KP1型晶閘管，若采用KP5型，應(yīng)接在3V直流電源的正極)。晶閘管與電源的這種連接方式叫做正向連接，也就是說(shuō)，給晶閘管陽(yáng)極和控制極所加的都是正向電壓?，F(xiàn)在我們合上電源開(kāi)關(guān)S，小燈泡不亮，說(shuō)明晶閘管沒(méi)有導(dǎo)通；再按一下按鈕開(kāi)關(guān)SB，給控制極輸入一個(gè)觸發(fā)電壓，小燈泡亮了，說(shuō)明晶閘管導(dǎo)通了。這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)給了我們什么啟發(fā)呢? 這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們，要使晶閘管導(dǎo)通，一是在它的陽(yáng)極A與陰極K之間外加正向電壓，二是在它的控制極G與陰極K之間輸入一個(gè)正向觸發(fā)電壓。晶閘管導(dǎo)通后，松開(kāi)按鈕開(kāi)關(guān)，去掉觸發(fā)電壓，仍然維持導(dǎo)通狀態(tài)。 2）晶閘管的特點(diǎn) “一觸即發(fā)”，但是，如果陽(yáng)極或控制極外加的是反向電壓，晶閘管就不能導(dǎo)通?？刂茦O的作用是通過(guò)外加正向觸發(fā)脈沖使晶閘管導(dǎo)通，卻不能使它關(guān)斷。那么，用什么方法才能使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷呢?使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，可以斷開(kāi)陽(yáng)極電源(圖3中的開(kāi)關(guān)S)或使陽(yáng)極電流小于維持導(dǎo)通的最小值(稱為維持電流)。如果晶閘管陽(yáng)極和陰極之間外加的是交流電壓或脈動(dòng)直流電壓，那么，在電壓過(guò)零時(shí)，晶閘管會(huì)自行關(guān)斷。 （3）測(cè)試晶閘管的好壞方法 用萬(wàn)用表可以區(qū)分晶閘管的三個(gè)電極嗎?怎樣測(cè)試晶閘管的好壞呢? 普通晶閘管的三個(gè)電極可以用萬(wàn)用表歐姆擋R100擋位來(lái)測(cè)。大家知道，晶閘管G、K之間是一個(gè)PN結(jié)〔圖2(a)〕，相當(dāng)于一個(gè)二極管，G為正極、K為負(fù)極，所以，按照測(cè)試二極管的方法，找出三個(gè)極中的兩個(gè)極，測(cè)它的正、反向電阻，電阻小時(shí)，萬(wàn)用表紅表筆接的是控制極G，黑表筆接的是陰極K，剩下的一個(gè)就是陽(yáng)極A了。測(cè)試晶閘管的好壞，可以用剛才演示用的示教板電路(圖3)。接通電源開(kāi)關(guān)S，按一下按鈕開(kāi)關(guān)SB，燈泡發(fā)光就是好的，不發(fā)光就是壞的。 （4）晶閘管觸發(fā)電路的形式 常用的有阻容移相橋觸發(fā)電路、單結(jié)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。 1）電壓平均值 額定通態(tài)平均電流IT在一定條件下，陽(yáng)極陰極間可以連續(xù)通過(guò)的50赫茲正弦半波電流的平均值。 2）峰值電壓 在控制極開(kāi)路未加觸發(fā)信號(hào)，陽(yáng)極正向電壓還未超過(guò)導(dǎo)能電壓時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓?？煽毓璩惺艿恼螂妷悍逯?，不能超過(guò)手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。b. 反向阻斷峰值電壓VPR當(dāng)可控硅加反向電壓，處于反向關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時(shí)，不能超過(guò)手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。c. 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(yáng)極陰極間加有一定電壓時(shí)，可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的最小控制極電流和電壓。 d. 維持電流IH在規(guī)定溫度下，控制極斷路，維持可控硅導(dǎo)通所必需的最小陽(yáng)極正向電流。近年來(lái)，許多新型可控硅元件相繼問(wèn)世，如適于高頻應(yīng)用的快速可控硅，可以用正或負(fù)的觸發(fā)信號(hào)控制兩個(gè)方向?qū)ǖ碾p向可控硅，可以用正觸發(fā)信號(hào)使其導(dǎo)通，用負(fù)觸發(fā)信號(hào)使其關(guān)斷的可控硅等等。 （5）可控硅的主要參數(shù)1）電流 a. 額定通態(tài)電流（IT)即最大穩(wěn)定工作電流，俗稱電流。常用可控硅的IT一般為一安到幾十安。 耐壓 b. 反向重復(fù)峰值電壓（VRRM)或斷態(tài)重復(fù)峰值電壓（VDRM），俗稱耐壓。常用可控硅的VRRM/VDRM一般為幾百伏到一千伏。 觸發(fā)電流 c. 控制極觸發(fā)電流（IGT)，俗稱觸發(fā)電流。常用可控硅的IGT一般為幾微安到幾十毫安。 （6）結(jié)構(gòu)與鑒別可控硅從外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三種，螺旋式的應(yīng)用較多?？煽毓栌腥齻€(gè)電極陽(yáng)極（A）陰極（C）和控制極（G）。它有管芯是P型導(dǎo)體和N型導(dǎo)體交迭組成的四層結(jié)構(gòu)，共有三個(gè)PN結(jié)?？煽毓韬椭挥幸粋€(gè)PN結(jié)的硅整流二極度管在結(jié)構(gòu)上迥然不同?？煽毓璧乃膶咏Y(jié)構(gòu)和控制極的引用，為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)用可控硅時(shí)，只要在控制極加上很小的電流或電壓，就能控制很大的陽(yáng)極電流或電壓。目前已能制造出電流容量達(dá)幾百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅，50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。 鑒別可控硅三個(gè)極的方法很簡(jiǎn)單，根據(jù)PN結(jié)的原理，只要用萬(wàn)用表測(cè)量一下三個(gè)極之間的電阻值就可以。陽(yáng)極與陰極之間的正向和反向電阻在幾百千歐以上，陽(yáng)極和控制極之間的正向和反向電阻在幾百千歐以上?？刂茦O與陰極之間是一個(gè)PN結(jié)，因此它的正向電阻大約在幾歐幾百歐的范圍，反向電阻比正向電阻要大。另外，在測(cè)量控制極正反向電阻時(shí)，萬(wàn)用表應(yīng)放在R*10或R*1擋，防止電壓過(guò)高控制極反向擊穿。若測(cè)得元件陰
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