5篇一：可控硅的工作原理-資料下載頁
2025-09-02 01:46本頁面
【正文】 要一定的條件才能轉化，此條件見表 1 表 1 可控硅導通和關斷條件 基本伏安特性 可控硅的基本伏安特性見圖 2 圖 2 可控硅基本伏安特性 （ 1）反向特性 當控制極開路，陽極加上反向電壓時（見圖 3）， j2 結正偏，但 j j2 結反偏。此時只能流過很小的反向飽和電流，當電壓進一步提高到 j1結的雪崩擊穿電壓后，接差 j3結也擊穿，電流迅速增加，圖 3 的特性開始彎曲，如特性 or 段所示，彎曲處的電壓 uro 叫 “ 反向轉折電壓 ” 。此時，可控硅會發(fā)生永久性反向 （ 2）正向特性 當控制極開路，陽極上加上正向電壓時（見圖 4）， j j3結正偏，但 j2結反偏，這與普通 pn 結的反向特性相似，也只能 第 15 頁 共 17 頁 流過 很小電流，這叫正向阻斷狀態(tài)，當電壓增加，圖 3的特性發(fā)生了彎曲，如特性 oa 段所示，彎曲處的是 ubo 叫：正向轉折電壓 圖 4 陽極加正向電壓 由于電壓升高到 j2結的雪崩擊穿電壓后， j2結發(fā)生雪崩倍增效應，在結區(qū)產生大量的電子和空穴，電子時入 n1 區(qū)，空穴時入 p2 區(qū)。進入 n1 區(qū)的電子與由 p1 區(qū)通過 j1 結注入 n1 區(qū)的空穴復合，同樣，進入 p2區(qū)的空穴與由 n2區(qū)通過 j3結注入 p2區(qū)的電子復合，雪崩擊穿，進入 n1 區(qū)的電子與進入 p2 區(qū)的空穴各自不能全部復合掉，這樣，在 n1 區(qū)就有電子積累，在 p2區(qū)就有空穴積累， 結果使 p2區(qū)的電位升高， n1區(qū)的電位下降， j2結變成正偏，只要電流稍增加，電壓便迅速下降，出現(xiàn)所謂負阻特性，見圖 3的虛線 ab段。 這時 j j j3 三個結均處于正偏，可控硅便進入正向導電狀態(tài) 通態(tài)，此時，它的特性與普通的 pn 結正向特性相似，見圖 2中的 bc段 觸發(fā)導通 圖 5 陽極和控制極均加正向電壓 一種以硅單晶為基本材料的 p1n1p2n2 四層三端器件，創(chuàng)制于 1957 年，由于它特性類似于真空閘流管，所以國際上通稱為硅晶體閘流管，簡稱晶閘管 t。又由于晶閘管最初應用 于可控整 第 16 頁 共 17 頁 流方面所以又稱為硅可控整流元件，簡稱為可控硅 scr。 在性能上，可控硅不僅具有單向導電性，而且還具有比硅整流元件（俗稱 “ 死硅 ” ）更為可貴的可控性。它只有導通和關斷兩種狀態(tài)。 可控硅能以毫安級電流控制大功率的機電設備，如果超過此頻率，因元件開關損耗顯著增加，允許通過的平均電流相降低，此時，標稱電流應降級使用。 可控硅的優(yōu)點很多，例如。以小功率控制大功率，功率放大倍數高達幾十萬倍；反應極快，在微秒級內開通、關斷；無觸點運行，無火花、無噪音；效率高，成本低等等。 可 控硅的弱點。靜態(tài)及動態(tài)的過載能力較差；容易受干擾而誤導通。 可控硅從外形上分類主要有。螺栓形、平板形和平底形。 可控硅元件的結構 不管可控硅的外形如何，它們的管芯都是由 p型硅和 n 型硅組成的四層 p1n1p2n2 結構。見圖 1。它有三個 pn 結（ j jj3），從 j1結構的 p1層引出陽極 a，從 n2層引出陰級 k，從 p2層引出控制極 g，所以它是一種四層三端的半導體器件。 圖 可控硅結構示意圖和符號圖 一、可控硅的概念和結構。 二、晶閘管又叫可控硅。自從 20 世紀 50年代問世以來已經 第 17 頁 共 17 頁 發(fā)展成了一個大的家族，它的主要成員 有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管、可關斷晶閘管、快速晶閘管，等等。今天大家使用的是單向晶閘管，也就是人們常說的普通晶閘管，它是由四層半導體材料組成的，有三個 pn結，對外有三個電極〔圖 2（ a）〕：第一層 p 型半導體引出的電極叫陽極 a，第三層 p型半導體引出的電極叫控制極 g，第四層 n型半導體引出的電極叫陰極 k。從晶閘管的電路符號〔圖2（ b）〕可以看到，它和二極管一樣是一種單方向導電的器件，關鍵是多了一個控制極 g，這就使它具有與二 極管完全不同的工作特性。 三、 二、晶閘管的主要工作特性 為了能夠直觀地認識晶閘管的工作特性，大家先看這塊示教板（圖 3）。晶閘管 vs 與小燈泡 el 串聯(lián)起來，通過開關 s 接在直流電源
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