可控硅调光——智能照明

一、定义:

可控硅整流器(Siliconcontrolled rectifier)是可控硅整流器的简称,是一种四层大功率半导体器件,有三个PN结。通常两个晶闸管反向连接。它的作用不仅仅是整流,还可以快速接通或断开无触点开关,实现DC变交流电的逆变,一种频率的交流电变另一种频率的交流电等等。和其他半导体器件一样,可控硅具有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点,半导体技术随着可控硅调光电源的出现,从弱电领域进入强电领域,成为工业、农业、交通、军事科研、商业、民用电器竞相争夺的组件。
从SCR的外观来看,有螺旋型、扁平型、扁平型三种。螺旋应用很多。SCR有三个电极——阳极(A)、阴极(C)和控制极(G)。管芯是由P型导体和N型导体组成的四层结构,有三个PN结,与只有一个PN结的硅整流二极管在结构上有很大区别。SCR的四层结构及其控制电极的引入,奠定了其“以小控大”的优良控制特性。应用SCR时,只要在控制极上施加小电流或电压,就可以控制大的阳极电流或电压。目前可以制造出几百安培甚至几千安培电流容量的可控硅器件。一般5安培以下的晶闸管称为小功率晶闸管,50安培以上的晶闸管称为大功率晶闸管。
我们可以把从阴极算起的第一层、第二层、第三层看成一个NPN晶体管,而第二层、第三层、第四层构成另一个PNP晶体管。第二层和第三层重叠,由两个管道共享。可以画出图1的等效电路图。当在阳极和阴极之间施加直流电压E,在控制电极G和阴极C之间输入正触发信号(相当于BG2的基极-发射极间隔)时,BG2会产生基极电流Ib2,放大后BG2会有一个放大β2倍的集电极电流IC2。

二、工作原理

简单来说就是将输⼊电压的波形通过导通⾓切波之后,产⽣⼀个切向的输出电压波形。应⽤切向的原理,可减少输出电压的有效值,以此来降低普通负载(电阻负载)的功率。

三、应用

说了这么多,可控硅调光自然有它的优势,所以能在调光行业称霸这么久。它来自白炽灯时代,技术成熟稳定,由于和卤素灯、白炽灯等光源可以无缝结合,所以占据了调光应用很大的市场。而且使用可控硅调光技术,无需布线,只需更换led灯即可。所以安装起来就节省了很多成本,缺点当然也很明显,有时会有一定的干扰和不稳定的情况出现。
总之,自己家里如果有可控硅线路,换灯就可以啦。

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