一開始,讓我們先聊聊可控硅吧,可控硅分單向可控硅、雙向可控硅。單向可控硅有陽極A、陰極中、控制極G三個引腳。雙向可控硅有第一陽極A1(T1),第二陽極A2(T2)、控制極G三個引腳。
晶閘管又是什么呢?
自從20世紀50年代問世以來晶閘管已經發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: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.晶閘管是P1N1P2N2四層三端結構元件,共有三個PN結,分析原理時,可以把它看作由一個PNP管和一個NPN管所組成。
當陽極A加上正向電壓時,BG1和BG2管均處于放大狀態。此時,如果從控制極G輸入一個正向觸發信號,BG2便有基流ib2流過,經BG2放大,其集電極電流ic2=β2ib2。因為BG2的集電極直接與BG1的基極相連,所以ib1=ic2。此時,電流ic2再經BG1放大,于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個電流又流回到BG2的基極,表成正反饋,使ib2不斷增大,如此正向饋循環的結果,兩個管子的電流劇增,晶閘管使飽和導通。
由于BG1和BG2所構成的正反饋作用,所以一旦晶閘管導通后,即使控制極G的電流消失了,晶閘管仍然能夠維持導通狀態,由于觸發信號只起觸發作用,沒有關斷功能,所以這種晶閘管是不可關斷的。
可控硅與晶閘管有什么關系呢?
原來可控硅(SCR)國際通用名稱為Thyyistor,中文簡稱晶閘管。它能在高電壓、大電流條件下工作,具有耐壓高、容量大、體積小等特點,它是大功率型半導體器件,廣泛應用于電力、電子線路中。這樣說的話,晶閘管與可控硅雖然是兩個名詞,但所指的均為同一半導體器件。
它的工作原理是什么呢?
晶閘管在工作過程中,它的陽極(A)和陰極(K)與電源和負載連接,組成晶閘管的主電路,晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路。
晶閘管為半控型電力電子器件,它的工作條件如下:
1. 晶閘管承受反向陽極電壓時,不管門極承受何種
電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態。
2. 晶閘管承受正向陽極電壓時,僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處于正向導通狀態,這就是晶閘管的閘流特性,即可控特性。
3. 晶閘管在導通情況下,只要有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導通,即晶閘管導通后,門極失去作用。門極只起觸發作用。
4. 晶閘管在導通情況下,當主回路電壓(或電流)減小到接近于零時,晶閘管關斷。
說了這么多,總的一句就是,可控硅就是晶閘管,晶閘管又叫可控硅。由于它只有導通和關斷兩種工作狀態,所以它具有開關特性,這種特性需要一定的條件才能轉化。