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(zhuǎn)化，此條件見表 1 表 1 可控硅導(dǎo)通和關(guān)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(dāng)控制極開路，陽極加上反向電壓時（見圖 3）， j2 結(jié)正偏，但 j j2 結(jié)反偏。此時只能流過很小的反向飽和電流，當(dāng)電壓進(jìn)一步提高到 j1結(jié)的雪崩擊穿電壓后，接差 j3結(jié)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(zhuǎn)折電壓 ” 。此時，可控硅會發(fā)生永久性反向 （ 2）正向特性 當(dāng)控制極開路，陽極上加上正向電壓時（見圖 4）， j j3結(jié)正偏，但 j2結(jié)反偏，這與普通 pn 結(jié)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(dāng)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(zhuǎn)折電壓 圖 4 陽極加正向電壓 由于電壓升高到 j2結(jié)的雪崩擊穿電壓后， j2結(jié)發(fā)生雪崩倍增效應(yīng)，在結(jié)區(qū)產(chǎn)生大量的電子和空穴，電子時入 n1 區(qū)，空穴時入 p2 區(qū)。進(jìn)入 n1 區(qū)的電子與由 p1 區(qū)通過 j1 結(jié)注入 n1 區(qū)的空穴復(fù)合，同樣，進(jìn)入 p2區(qū)的空穴與由 n2區(qū)通過 j3結(jié)注入 p2區(qū)的電子復(fù)合，雪崩擊穿，進(jìn)入 n1 區(qū)的電子與進(jìn)入 p2 區(qū)的空穴各自不能全部復(fù)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(jié)果使 p2區(qū)的電位升高， n1區(qū)的電位下降， j2結(jié)變成正偏，只要電流稍增加，電壓便迅速下降，出現(xiàn)所謂負(fù)阻特性，見圖 3的虛線 ab段。 這時 j j j3 三個結(jié)均處于正偏，可控硅便進(jìn)入正向?qū)щ姞顟B(tài) 通態(tài)，此時，它的特性與普通的 pn 結(jié)正向特性相似，見圖 2中的 bc段 觸發(fā)導(dǎo)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(yīng)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?qū)щ娦裕疫€具有比硅整流元件（俗稱 “ 死硅 ” ）更為可貴的可控性。它只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)。 可控硅能以毫安級電流控制大功率的機(jī)電設(shè)備，如果超過此頻率，因元件開關(guān)損耗顯著增加，允許通過的平均電流相降低，此時，標(biāo)稱電流應(yīng)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(shù)高達(dá)幾十萬倍；反應(yīng)極快，在微秒級內(nèi)開通、關(guān)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(dǎo)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(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)。見圖 1。它有三個 pn 結(jié)（ j jj3），從 j1結(jié)構(gòu)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(dǎo)體器件。 圖 可控硅結(jié)構(gòu)示意圖和符號圖 一、可控硅的概念和結(jié)構(gòu)。 二、晶閘管又叫可控硅。自從 20 世紀(jì) 50年代問世以來已經(jīng) 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(dǎo)晶閘管、可關(guān)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(dǎo)體材料組成的，有三個 pn結(jié)，對外有三個電極〔圖 2（ a）〕：第一層 p 型半導(dǎo)體引出的電極叫陽極 a，第三層 p型半導(dǎo)體引出的電極叫控制極 g，第四層 n型半導(dǎo)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?qū)щ姷钠骷?，關(guān)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(rèn)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(guān) s 接在直流電源
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