整流器方框圖 半導(dǎo)體PN結(jié)在正向偏置時電流很大,反向偏置時電流很小。整流二極管就是利用PN結(jié)的這種單向?qū)щ娞匦詫⒔涣麟娏髯優(yōu)橹绷鞯囊环NPN結(jié)二極管。通常把電流容量在1安以下的器件稱為整流二極管,1安以上的稱為整流器。常用的半導(dǎo)體整流器有硅整流器和硒整流器,產(chǎn)品規(guī)格很多,電壓從幾十伏到幾千伏,電流從幾安到幾千安。整流器廣泛用于各種形式的整流電源中。
大功率整流電源要求整流器的電流容量大、擊穿電壓高、散
整流器 熱性能好,但這種器件的結(jié)面積大、結(jié)電容大,因而工作頻率很低,一般在幾十千赫以下。硅材料的禁帶寬度較大,導(dǎo)熱性能良好,適于制作大功率整流器件。在耐高壓的整流裝置中常采用高壓硅堆,它由多個整流器件的管芯串聯(lián)組成,其反向耐壓由管芯的耐壓及串聯(lián)管芯數(shù)決定,最高耐壓可達幾百千伏。如果高頻整流電路用于很高頻率下,當(dāng)交流電壓的周期與整流器通態(tài)到關(guān)態(tài)的恢復(fù)時間相當(dāng)時,整流器對高頻電壓不再起整流作用。為適應(yīng)高頻工作的需要,通常在硅整流器中采用摻金的方法,以縮短注入少數(shù)載流子的壽命,從而達到減小恢復(fù)時間的目的。
為了減小器件因過壓擊穿造成損壞的可能性和提高整流裝置的可靠性,可采用硅雪崩整流器。在這種器件中,當(dāng)反向電壓超過允許峰值時,在整個PN結(jié)上發(fā)生均勻的雪崩擊穿,器件可工作在高壓大電流下,故能承受相當(dāng)大的反向浪涌功率。制作這種器件時要求材料缺陷少,電阻率均勻,結(jié)面平整,外露結(jié)區(qū)還應(yīng)進行適當(dāng)保護,避免發(fā)生表面擊穿。硒整流器的抗過載容量大,承受反向浪涌功率的能力也較強。
整流器 三極管的hFE參數(shù)與貯存時間ts相關(guān),一般hFE大的三極管ts也較大,過去人們對ts的認識以及ts的測量儀器均較為欠缺,人們更依賴hFE參數(shù)來選擇三極管。
在開關(guān)狀態(tài)下,hFE的選擇通常有以下認識:第一、hFE應(yīng)盡可能高,以便用最少的基極電流得到最大的工作電流,同時給出盡可能低的飽和電壓,這樣就可以同時在輸出和驅(qū)動電路中降低損耗。
但是,如果考慮到開關(guān)速度和電流容限,則hFE的最大值就受到限制;第二、中國的廠家曾經(jīng)傾向于選用hFE較小的器件,例如hFE為10到15,甚至8到10的三極管就一度很受歡迎(后來,由于基極回路流行采用電容觸發(fā)線路,hFE的數(shù)值有所上升),hFE的數(shù)值小則飽和深度小,從而有利于降低晶體管的發(fā)熱。
實際上,晶體管的飽和深度受到Ib、hFE兩個因素的影響,因而通過磁環(huán)及繞組參數(shù)、基極電阻Rb的調(diào)整,也可以降低飽和深度。
目前,業(yè)界推出的節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器專用三極管都十分注重對貯存時間的控制。因為貯存時間ts過長,電路的振蕩頻率將下降,整機的工作電流增大易導(dǎo)致三極管的損壞。雖然可以調(diào)整扼流圈電感及其他元器件參數(shù)來控制整機功率,但ts的離散性,將使產(chǎn)品的一致性差,可靠性下降。例如,在石英燈電子變壓器線路中,貯存時間太大的晶體管可能引起電路在低于輸出變壓器工作極限的頻率振蕩,從而造成每個周期的末端磁芯飽和,這使得晶體管Ic在每個周期出現(xiàn)尖峰,最后導(dǎo)致器件過熱損壞。
如果同一線路上的兩個三極管貯存時間相差太大,整機工作電流的上下半波將嚴重不對稱,負擔(dān)重的那只三極管將容易損壞,線路也將產(chǎn)生更多的諧波和電磁干擾。
實際使用表明,嚴格控制貯存時間ts并恰當(dāng)調(diào)整整機電路,就可以降低對hFE參數(shù)的依賴程度。還值得一提的是,在芯片面積一定的情況下,三極管特性、電流特性與耐壓參數(shù)是矛盾的,中國市場曾經(jīng)用BUT11A來做220V40W電子鎮(zhèn)流器,其出發(fā)點是BVceo、BVcbo數(shù)值高,但是目前絕大部分電子鎮(zhèn)流器線路中,已經(jīng)沒有必要過高選擇三極管的電壓參數(shù)。
硅整流器 在以大功率二極管或晶閘管為基礎(chǔ)的兩種基本類型的整流器中,電網(wǎng)的高壓交流功率通過變壓器變換為直流功率。提到未來(不久的或遙遠的)的其它類型整流器:以不可控二極管前沿產(chǎn)品為基礎(chǔ)的斬波器、斬波直流/直流變換器或電流源逆變型有源整流器。顯然,這種最新型的整流器在技術(shù)上包含較多要開發(fā)的內(nèi)容,但是它能顯示出優(yōu)點,例如它以非常小的諧波干擾和1的功率因數(shù)加載于電網(wǎng)。
二極管整流器 所有整流器類別中最簡單的是二極管整流器。在最簡單的型式中,二極管整流器不提供任何一種控制輸出電流和電壓數(shù)值的手段。為了適用于工業(yè)過程,輸出值必須在一定范圍內(nèi)可以控制。通過應(yīng)用機械的所謂有載抽頭變換器可以完成這種控制。作為典型情況,有載抽頭變換器在整流變壓器的原邊控制輸入的交流電壓,因此也就能夠在一定范圍內(nèi)控制輸出的直流值。通常有載抽頭變換器與串聯(lián)在整流器輸出電路中的飽和電抗器結(jié)合使用。通過在電抗器中引入直流電流,使線路中產(chǎn)生一個可變的阻抗。因此,通過控制電抗器兩端的電壓降,輸出值可以在比較窄的范圍內(nèi)控制。
晶閘管整流器 在設(shè)計上非常接近二極管整流器的是晶閘管整流器。因為晶閘管整流器的電參數(shù)是可控的,所以不需要有載抽頭變換器和飽和電抗器。
因為晶閘管整流器不包含運動部件,所以晶閘管整流器系統(tǒng)的維修減少了。注意到的一個優(yōu)點是晶閘管整流器的調(diào)節(jié)速度較二極管整流器快。在過程特性的階躍期間,晶閘管整流器常常調(diào)節(jié)很快,以致能夠避免過電流。其結(jié)果是晶閘管系統(tǒng)的過載能力能夠設(shè)計得比二極管系統(tǒng)小。
剎車整流器 整流器是一個整流裝置,簡單的說就是將交流(AC)轉(zhuǎn)化為直流(DC)的裝置。它有兩個主要功能:第一,將交流電(AC)變成直流電(DC),經(jīng)濾波后供給負載,或者供給逆變器;第二,給蓄電池提供充電電壓。因此,它同時又起到一個充電器的作用。
鎮(zhèn)流器和整流器的作用有何區(qū)別
把交流電變成直流電的設(shè)備就稱為整流器。
按照所采用的整流器件,可分為機械式、電子管式和半導(dǎo)體式幾類。
電感鎮(zhèn)流器是一個鐵芯電感線圈,電感的性質(zhì)是當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時,則在線圈中將引起磁通的變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,其方向與電流的方向相反,因而阻礙著電流變化。
1、http://baike.baidu.com/view/122813.htm
2、http://zhidao.baidu.com/question/1921607.html?si=3&wtp=wk
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