2023-09-07 03:43:48 | 人围观 | 编辑:wyc
本文将围绕着双向可控硅这一电子元件展开,重点介绍其是什么以及双向可控硅实物图。在概念介绍之后,本文将从六个方面详细阐述其原理结构、工作特性、应用领域、发展历程以及未来趋势等内容,帮助读者深入了解双向可控硅。
什么是双向可控硅?
双向可控硅(Bilateral Switched Thyristor,BST)又称双向晶闸管(Bidirectional Thyristor),是由两个反平行晶闸管反向串联而成的晶体管器件。BST器件运用多所半导体工艺,可同时控制无源方向或有源方向的正、负半个电周期的功率,实现它的双向可控特性。
与普通晶闸管相比,双向可控硅的工作电压可以大于普通晶闸管的的最高额定电压,其最高允许电压等于两个PN结反向电压的代数和,具有损坏电压和断路电流能力严格的要求。这也是为什么双向可控硅一般被应用在交流电路控制领域。
此外,双向可控硅有着更低的指向性和降压能力,也非常耐压。正是因为它们的电学特性,能够被广泛应用到多种电子设备中。
双向可控硅的原理结构
双向可控硅的最基本结构由两个反向串联的PNPN晶闸管组成,以此构成“反平行双晶极”式的结构。而在双向可控硅的外部结构中,由一个控制极作用于两个主极,与两个晶闸管相连。
控制极可以是PNPN型或NPNP型结构,其效果展现在控制两个主极之间的电流流量上。在外界信号的作用下,控制极可以调节主极的电流击穿电压,从而进一步控制器件的状态。
双向可控硅的工作特性
由于双向可控硅是由两个反向晶闸管构成,故在它的N型区和P型区之间有一个“中间区域”,常常被称为“平衡区”。
而当执行正向和反向晶闸管的控制电压时,双向可控硅器件便开始工作。通俗来说,双向可控硅可以实现交流电的正负半自周期控制,其在线控制特性和似断似通的特点,使得它在交流电路控制领域极为广泛。
同时,双向可控硅的触发电平、峰值电压、耐压能力和灵敏度等特性都比较稳定,使得它被广泛应用于高压、高频、大电流等需要应对特殊工作环境的场合中,例如在风电、UPS、变频器、光伏逆变器、焊机和船舶等设备领域。
双向可控硅的应用领域
随着电子器件的不断发展,双向可控硅所能应用的领域也日益丰富,不仅在家电、通讯、消费品电子设备、节能环保、新能源领域等电子产品上广受好评,而且在电力工业、载波通讯、自动控制、电热器控制领域等中也扮演着至关重要的作用。
在电力电子学中,双向可控硅常常被用作防雷和电磁干扰的保护组件;在智能控制系统中,双向可控硅被应用于大中型路灯、舞台照明、传媒音频设备等领域。
此外,在交流电源调整和耗电塔灯控等高温环境场合中,双向可控硅也大放异彩,其能够承受高温快速导电的特性使它拥有不可替代的优越性。
双向可控硅的发展历程
双向可控硅从1947年诞生到目前,历数十年发展,其标准已成为国际电工委员会IEC和 标准的主要标准之一。
在技术水平不断提升的过程中,双向可控硅的可靠性、稳定性和可控性都取得了巨大进步。具有代表性的双向可控硅型号如Syl-A现已在国内外广泛应用,成为本领域的佼佼者。此外,日本和德国等 也在超快高压双向可控硅实验领域取得了不俗的成绩。
双向可控硅的未来趋势
随着技术和工程的进一步推进,双向可控硅向着更高效、更稳定、更高频、高风赔比和智能化的方向发展。未来还将增加更多的应用领域,比如电力变压器、无线通讯、太阳能电池和无人机等。此外,双向可控硅要实现中长距离传输的功能,将与光导电子、集成运放和高频变压器的组合起来,创造更强大的输出能力和应用广度。
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