可控硅模块的应用使用及选型建议
日期:2017-8-29    点击率:348

可控硅模块是由它pnpn四层半导体构成的元件,有三个电极,阳极a,阴极k和控制极g所构成的,它在应用上的作用其实也是与其结构有不少的联系的,

那么今天我们就来跟大家探讨一下它在电路中的作用有哪些吧。

  可控硅模块在电路中能够实现交流电的无触点控制,以小电流控制大电流,并且不象继电器那样控制时有火花产生,而且动作快、寿命长、可靠性好。

在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它的身影。   可控硅模块分为单向的和双向的,符号也不同。单向可控硅有三个pn结,由最外层

的p极和n极引出两个电极,分别称为阳极和阴极,由中间的p极引出一个控制极。   然而单项的可控硅模块具有其独特的特性:当阳极接反向电压,或者阳极

接正向电压但控制极不加电压时,它都不导通,而阳极和控制极同时接正向电压时,它就会变成导通状态。一旦导通,控制电压便失去了对它的控制作用,不论

有没有控制电压,也不论控制电压的极性如何,将一直处于导通状态。要想关断,只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向。

  双向的可控硅模块的引脚多数是按t1、t2、g的顺序从左至右排列(电极引脚向下,面对有字符的一面时)。加在控制极g上的触发脉冲的大小或时间改变时,

就能改变其导通电流的大小。   与单向的区别是,它的g极上触发脉冲的极性改变时,其导通方向就随着极性的变化而改变,从而能够控制交流电负载。而单向

的经触发后只能从阳极向阴极单方向导通,所以它才有单双向之分。

  以上内容中我们可以发现,可控硅模块在电路中的作用其实也是有不同的,造成这样的原因是什么呢?其实主要是由于它在种类上的区别,以及它在使用上

的不同等,我们可以很大程度的决定它的作用。


1、可控硅模块的应用领域模块应用详细说明介绍

智能模块广泛应用于控温、调光、励磁、电镀、电解、充放电、电焊机、等离子拉弧、逆变电源等需对电力能量大小进行调整和变换的场合,如工业、通讯、军工等各类电气控制、电源等,

根据还可通过模块的控制端口与多功能控制板连接,实现稳流、稳压、软启动等功能,并可实现过流、过压、过温、缺相等保护功能。


2可控硅模块的控制方式:通过输入模块控制接口一个可调的电压或者电流信号,通过调整该信号的大小即可对模块的输出电压大小进行平滑调节,实现模块输出电压从0V至任一点或

全部导通的过程。电压或电流信号可取自各种控制仪表、计算机D/A输出,电位器直接从直流电源分压等各种方法;控制信号采用05V010V420mA三种比较常用的控制形式。


3、满足可控硅模块工作的必要条件

模块使用中必须具有以下条件:

1)、+12V直流电源模块内部控制电路的工作电源。

输出电压要求:+12V电源:12±0.5V ,纹波电压小于20mv 。

输出电流要求:标称电流小于500安培产品:I+12V>0.5A,标称电流大于500安培产品:I+12V> 1A

2 控制信号: 010V420mA控制信号,用于对输出电压大小进行调整的控制信号,正极接CON10VCON20mA,负极接GND1

3) 供电电源和负载供电电源一般为电网电源,电压460V以下的或者供电变压器,接模块的输入端子;负载为用电器,接模块的输出端子。


4导通角与模块输出电流的关系:模块的导通角与模块能输出的最大电流有直接关系,模块的标称电流是最大导通角时能输出的最大电流。在小导通角(输出电压与输入电压比值很小)下输出的电流峰值很大,

但电流的有效值很小(直流仪表一般显示平均值,交流仪表显示非正弦电流时比实际值小),但是输出电流的有效值很大,半导体器件的发热与有效值的平方成正比,会使模块严重发热甚至烧毁。因此,模块应选择

在最大导通角的65%以上工作,及控制电压应在5V以上。


5、可控硅模块规格的选取方法:考虑到可控硅产品一般都是非正弦电流,存在导通角的问题并且负载电流有一定的波动性和不稳定因素,且可控硅芯片抗电流冲击能力较差,在选取模块电流规格时必须留出一定余量。


推荐选择方法可按照以下公式计算:

I>K×I负载×U最大U实际

K :安全系数,阻性负载K= 1.5感性负载K= 2

I负载:负载流过的最大电流; U实际:负载上的最小电压;

U最大 模块能输出的最大电压;(三相整流模块为输入电压的1.35倍,单相整流模块为输入电压的0.9倍,其余规格均为1.0倍);

I:需要选择模块的最小电流,模块标称的电流必须大于该值。

模块散热条件的好坏直接关系到产品的使用寿命和短时过载能力,温度越低模块的输出电流越大,所以在使用中必须配备散热器和风机,建议采用带有过热保护功能的产品,有水冷散热条件的优先选择水冷散热

我们经过严格测算,确定了不同型号的产品所应该配备的散热器型号,推荐采用厂家配套的散热器和风机,用户自备时按以下原则选取:

1、轴流风机的风速应大于6m/s

2必须能保证模块正常工作时散热底板温度不大于80℃;

3、模块负载较轻时,可减小散热器的大小或采用自然冷却;

4、采用自然方式冷却时散热器周围的空气能实现对流并适当增大散热器面积;

5、所有紧固模块的螺钉必须拧紧,压线端子连接牢固,以减少次生热量的产生,模块底板和散热器之间必须要涂敷一层导热硅脂或垫上一片底板大小的导热垫,以达到最佳散热效果。


6可控硅模块的安装与维护

(1)在模块导热底板表面与散热器表面各均匀涂覆一层导热硅脂,然后用四个螺钉把模块固定于散热器上,固定螺钉不要一次拧紧,几个螺钉要依次固定,用力要均匀,反复几次,直至牢固,使模块底板与散热器表面紧密接触。

(2)把散热器和风机按要求装配好后,垂直固定于机箱合适位置。

(3)用接线端头环带将铜线扎紧,最好浸锡,然后套上绝缘热缩管,用热风加热收缩。将接线端头固定于模块电极上,并保持良好的平面压力接触,严禁将电缆铜线直接压接在模块电极上。

(4)为延长产品使用寿命,建议每隔3-4个月维护一次,更换一次导热硅脂,清除表面灰尘,紧固各压线螺钉。


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