整流器电镀电源常用的电子元件1
发布于:2014-05-06 20:43  浏览:

 
为了更方便地了解电镀电源,下面首先介绍常用的功率器件和整流电路。 
9.3.1 整流二极管(ZP) 
整流二极管——简称为整流管,是由半导体材料经过掺杂、扩散等特殊工艺形成的大面
积 PN 结,从两端引出线并经封装组成的器件。整流管的表示符号如图 9-1 所示,从外形上
分为两种:螺栓形和平板形。螺栓形一般为 5~300A,平板形一般为 200~4000A。反向耐压
值为 50~3000V 的均可生产。 
在工频整流电路中,对二极管的开关速度没有什么要求,而在高频开关电源中必须采用
恢复时间短的二极管,如快恢复二极管(ZK) 图 9-1 整流管符号和肖特基二极管(SBD)等。 
A 一阳极;K 一阴极普通整流二极管的型号用 ZP 表示。型号及标注为 ZP—l000A/ 
1600V,P 表示为普通整流二极管,它的正向平均电流为 l000A,反向重复峰值电压为 1600V。
(1)整流管的伏安特性 
整流管的伏安特性是指阳极、阴极之间的电压与电流之间的函数关系,如图 9-2 所示。
图 9-2 整流管的伏安特性 
从整流管的伏安特性可以看出,当加于整流管的正向电压上升到一定值后,正向电流才
开始明显增加,即二极管导通。当施加反向电压时,只有微小的反向漏电流。这就是整流管
的明显特征,即单向导电性。在应用中正是利用整流管的单向导电性实现其电气功能。 
(2)整流管的主要性能参数 
①额定正向平均电流 IF指整流管运行时允许通过的最大正向平均电流。在该电流下管
子正向压降引起的结温升高不超过最高允许结温。 
②反向重复峰值电压 VRRM指整流管反向所施 
加的最高峰值电压。若整流管承受的反向电压超过该值,将引起反向击穿,使用时通常按电
路中二极管可能承受的最高峰值电压的两倍来选取。 
③最高允许结温 TJM结温是指整个 PN 结的平均温度,最高允许结温是指在 PN 结不致
损坏的前提下所能承受的最高平均温度。最高允许的结温通常为 125~175"C。 
9.3.2 普通晶闸管(SCR) 
 普通晶闸管曾称可控硅,是由半导体材料经硅加工形成的具有四层 PNPN 结构、三端 
图 9—3 晶闸管符号 A 一阳极;K 一阴极 G 一控制极 
引出线的半导体器件,其表示符号如图 9-3 所示,外形一般有螺栓形和平板形两种形式。 
普通晶闸管的型号用 KP 表示。型号的标注为 KP 一 500A/1200V,表示为普通晶闸管,
其通态平均电流为 500A,能够承受的正向或反向电压为 1200V。 
(1)晶闸管的伏安特性 
阳极、阴极间电压和电流的关系曲线称为晶闸管的伏安特性,这是晶闸管的基本特性。 
阳极伏安特性指晶闸管阳极、阴极间的电压 YAK 与阳极电流 h 之间的函数关系,如图
9—4 所示。 
①正向特性当门极开路(IG=0)时,晶闸管阳极、阴极间加上正向电压,此时晶闸管只通
过很小的正向电流 h,晶闸管阳极、阴极间呈现很大的电阻,处于正向阻断状态。当正向电
压达到转折电压 VBO时,阳极电流 h突然急剧增大,晶闸管进入导通状态。导通后的正向特
性与二极管的正向特性相似。 
如果在晶闸管门极上加触发电流 IG,就会 
图 9—4 晶闸管的伏安特性 
使晶闸管在较低的阳极电压下触发导通,门极电流工 G 越大,相应的转折电压越低,如图 9—4
中IG1、IG2相应的曲线。当门极电流足够大时,只要有很小的阳极正向电压,就能使晶闸管
由阻断变为导通。 
②反向特性 当晶闸管外加反向阳极电压时,晶闸管始终处于反向阻断状态,当反向阳
极电压增加到一定数值时,反向漏电流增加较快。再继续增加到转折电压 VRSM时,将导致晶
闸管反向击穿而损坏。 
(2)晶闸管的门极伏安特性 
门极伏安特性是指门极电压 YAK与电流 IG的关系。由于门极 G 与阴极 K 之间只有一个 PN
结,所以电压与电流的关系呈现出二极管伏安特性关系。 
(3)晶闸管的主要参数 
①额定电压 UN 晶闸管在门极开路时,能承受的最大正向和反向电压中较小的一个数
值。在实际应用中,应选用晶闸管的额定电压为其正常工作电压的 2~3 倍。 
②通态平均电流 IT在环境温度+40℃和规定的冷却条件下,晶闸管所允许通过的工频正
弦半波电流的平均值。在实际应用中,一般选用晶闸管的 IT为正常工作电流的 l.5~2.0
倍。 
③门极触发电压 U。 产生门极触发电流所必需的最小门极电压,一般为 1~5V。 
④门极触发电流 I。 使晶闸管由断态转入通态所必需的最小门极电流,一般为几十到
几百毫安。