可控硅（可控硅整流元件）工作原理

元件

可控硅是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件,一般由两晶闸管反向连接而成.它的功用不仅是整流，还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。可控硅和其它半导体器件一样，其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现，使半导体威廉希尔官方网站从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。

晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路
　　双向晶闸管的结构与符号见图2。它属于NPNPN五层器件，三个电极分别是T1、T2、G。因该器件可以双向导通，故除门极G以外的两个电极统称为主端子，用T1、T2。表示，不再划分成阳极或阴极。其特点是，当G极和T2极相对于T1，的电压均为正时，T2是阳极，T1是阴极。反之，当G极和T2极相对于T1的电压均为负时，T1变成阳极，T2为阴极。双向晶闸管的伏安特性见图3，由于正、反向特性曲线具有对称性，所以它可在任何一个方向导通。
　　从晶闸管的内部分析工作过程：
　　晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个PN结图一，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管图二.
　　当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导通，必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。图2中每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此，两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门极电流Ig流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通，晶体管饱和导通。
　　设PNP管和NPN管的集电极电流相应为Ic1和Ic2；发射极电流相应为Ia和Ik；电流放大系数相应为a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，设流过J2结的反相漏电电流为Ic0,
　　晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和：
　　Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0
　　若门极电流为Ig,则晶闸管阴极电流为Ik=Ia+Ig
　　从而可以得出晶闸管阳极电流为：I=(Ic0+Iga2)/（1-（a1+a2））（1—1）
　　硅PNP管和硅NPN管相应的电流放大系数a1和a2随其发射极电流的改变而急剧变化如图三所示。
　　当晶闸管承受正向阳极电压，而门极未受电压的情况下，式（1—1）中，Ig=0,(a1+a2)很小，故晶闸管的阳极电流Ia≈Ic0 晶闸关处于正向阻断状态。当晶闸管在正向阳极电压下，从门极G流入电流Ig,由于足够大的Ig流经NPN管的发射结，从而提高起点流放大系数a2,产生足够大的极电极电流Ic2流过PNP管的发射结，并提高了PNP管的电流放大系数a1,产生更大的极电极电流Ic1流经NPN管的发射结。这样强烈的正反馈过程迅速进行。从图3，当a1和a2随发射极电流增加而（a1+a2）≈1时，式（1—1）中的分母1-（a1+a2）≈0,因此提高了晶闸管的阳极电流Ia.这时，流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定。晶闸管已处于正向导通状态。
　　式（1—1）中，在晶闸管导通后，1-（a1+a2）≈0,即使此时门极电流Ig=0,晶闸管仍能保持原来的阳极电流Ia而继续导通。晶闸管在导通后，门极已失去作用。
　　在晶闸管导通后，如果不断的减小电源电压或增大回路电阻，使阳极电流Ia减小到维持电流IH以下时，由于a1和a1迅速下降，当1-（a1+a2）≈0时，晶闸管恢复阻断状态。

无触点开关　　可控硅一个关键用途在于做为无处电开关。在自动化设备中,用无触点开关代替通用继电器已被逐步应用。其显著特点是无噪音,寿命长。

攻城师 · 2011-10-13 17:13:31

不错理解了

tonghuei · 2011-10-16 16:49:43

学习了

刘超 · 2011-10-25 20:20:17

可控硅啊~~~

于树锐 · 2012-2-1 20:30:05

太好了，终于知道什么叫可控硅了

于树锐 · 2012-2-1 20:59:19

就是图太小了，眼睛累坏了

l121432711 · 2012-5-22 09:12:19

可控硅是晶阐管，，，

7^#

提示: 该帖被管理员或版主屏蔽

夜空下的守望 · 2012-7-10 19:32:50

感谢赐教

wananjushi · 2012-7-11 13:01:51

学习了

王林 · 2012-7-26 12:23:52

学习了

11^#

提示: 该帖被管理员或版主屏蔽

赵宇 · 2012-8-23 18:14:42

学习了

1653444106.496900 · 2012-8-23 20:27:00

学习了

1653500523.968600 · 2012-8-30 02:07:26

本帖最后由 hk6108 于 2012-8-31 23:29 编辑

正偏结中两种载流子必同在，反偏结其实也可让两种载流子对流的。

wananjushi · 2012-8-30 08:08:31

理解了

xueling1987 · 2012-12-25 16:51:51

学习了

赖林 · 2018-9-26 23:38:24

看来可控硅旳作用好多

王栋春 · 2018-10-4 22:12:33

这个资料不错感谢楼主分享

高云 · 2018-10-5 10:18:29

知识点是很好的知识点，就是缺少工匠精神，句子和图对不上，否则会对初学者是很好的教材。

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