晶闸管

■晶闸管是可控硅整流元器件的通称，是一种具备三个PN 结的四层构造的功率大的半导体元器件。事实上，晶闸管的功能不仅仅是整流器，它还能够作为无触点开关以迅速接入或断开电源电路，完成将直流电源转变成交流电流的逆变电源，将一种頻率的交流电流变为另一种頻率的交流电流，这些。晶闸管和其他半导体元器件一样，其有体型小、高效率、可靠性好、工作中稳定等优势。它的发生，使半导体技术从弱电安装行业进入了弱电行业，变成工业生产、农牧业、道路运输、国防科学研究以致商业服务、民用型家电等层面纷纷选用的元器件。

一、 晶闸管的构造和特点

■晶闸管从外型上分关键有螺旋、平台式和厚底式三种（见数据图表-25）。螺旋的使用较多。

■晶闸管有三个电级----阳极氧化（A）负极（C）和操控极（G）。它有芯管是P 型电导体和N 型电导体交迭构成的四层构造，一共有三个PN 结。其结构示意图和符号见数据图表-26。

■从数据图表-26中能够见到，晶闸管和只有一个PN 结的硅整流器二极其管结构类型相去甚远。晶闸管的四层构造和操纵极的引入，为其充分发挥“以小控大”的良好操纵特点确立了基本。在运用晶闸管时，只需在操纵极再加上不大的交流电或工作电压，就能操纵较大的阳极氧化电流量或工作电压。现阶段已能生产出电流量容积达好几百皮安以致过千皮安的晶闸管元器件。一般把5皮安下列的晶闸管叫小输出功率晶闸管，50皮安左右的晶闸管叫功率大的晶闸管。

■晶闸管为何其有“以小控大”的可预测性呢？下边大家用图表-27来简易剖析晶闸管的原理。

■最先，我们可以把从负极往上数的第一、二、三层看面是一只NPN 型号规格晶体三极管，而二、三四层构成另一只PNP 型晶体三极管。在其中第二、第三层为两管交迭同用。那样就可绘制数据图表-27（C）的等效电路图来剖析。当在阳极氧化和负极中间再加上一个正方向工作电压Ea ，又在操纵极G和负极C中间（非常BG1 的基一射间）键入一个正的开启数据信号，BG1 将形成基极电流量Ib1 ，经变大，BG1 将有一个变大了β1 倍的发射极电流量IC1 。由于BG1 集电结与BG2 基极相接，IC1 也是BG2 的基极电流量Ib2 。BG2 又把比Ib2 （Ib1 ）变大了β2 的发射极电流量IC2 送到BG1 的基极变大。这般循环系统变大，直至BG1 、BG2 彻底通断。具体这一全过程是“一触即发”的全过程，对晶闸管而言，开启数据信号添加操纵极，晶闸管马上通断。通断的时间段具体决策于晶闸管的特性。

■晶闸管一经开启通断后，因为循坏反应的缘故，注入BG1 基极的工作电流已不只是原始的Ib1 ，只是历经BG1 、BG2 变大后的电流量（β1 *β2 *Ib1 ）这一电流量远高于Ib1 ，足够维持BG1 的连续通断。这时开启数据信号即便 消退，晶闸管仍维持通断情况只能切断开关电源Ea 或减少Ea ，使BG1 、BG2 中的发射极电流量低于保持通断的极小值时，晶闸管即可关闭。自然，假如Ea 旋光性接反，BG1 、BG2 因为遭受反方向电流功效将位于截至情况。这时候，即便键入开启数据信号，晶闸管也无法工作中。相反，Ea 连接成正方向，而打动发出信号是负的，晶闸管也不可以通断。此外，假如不用开启数据信号，而正方向阳极氧化电流大到超出一定值时，晶闸管也会通断，但已归属于不正常工作情况了。

■晶闸管这类根据开启数据信号（小的开启电流量）来操纵通断（晶闸管中根据大电流量）的可控性特点，恰好是它差异于一般硅整流二极管的关键特点。

二、晶闸管的基本参数

晶闸管的性能参数有：

1、 额定值通态均匀电流量IT在一定情况下，阳极氧化---负极间能够持续利用的50赫兹正弦函数半波电流量的均值。

2、 正方向阻隔最高值工作电压VPF 在操纵极引路没加开启数据信号，阳极氧化正方向电流还未超出导能工作电压时，能够反复加在晶闸管两边的正方向最高值工作电压。晶闸管承担的顺向工作电压最高值，不可以超出操作手册得出的这一变量值。

3、 反方向阴断最高值工作电压VPR当晶闸管加反方向工作电压，处在反方向关闭情况时，能够反复加在晶闸管两边的反方向最高值工作电压。应用时，不可以超出操作手册得出的这一变量值。

4、 操纵极开启电流量Ig1 、开启工作电压VGT在要求的工作温度下，阳极氧化---负极间加上一定工作电压时，晶闸管从关闭情况变为通断情况所须要的最低操控极电流量和工作电压。

5、 保持电流量IH在要求溫度下，操纵极短路，保持晶闸管通断所必要的较小阳极氧化正方向电流量。

■近些年，很多新式晶闸管元器件相继问世，如适用于高频率使用的迅速晶闸管，可以用正或负的开启数据信号操纵2个方位通断的双向可控硅，可以用正开启数据信号使其通断，用负开启数据信号使其关闭的晶闸管这些。

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