晶闸管的工作原理是什么?不知道的小朋友们,我们来看看小编今天的分享吧!
可控硅分为单向可控硅、双向可控硅,两者原理分别是:
1、单向可控硅(晶闸管)结构原理:
单向晶闸管是一种可控电子整流元件,在外部控制信号的作用下可以从off切换到off。然而,一旦开启,外部信号就无法关闭。只能通过移除负载或降低两端的电压来关闭。单向晶闸管是由三种PN化合物组成的四层三层半导体器件。与PN转换二极管相比,单向晶闸管的正向线由控制电极电流控制;与具有两个PN连接的三极管相比,不同之处在于晶闸管对控制电极电流没有放大效应。
2、双向可控硅(晶闸管)结构原理:
双向可控硅具有两个方向轮流导通、关断的特性。双向可控硅实质上是两个反并联的单向可控硅,是由NPNPN五层半导体形成四个PN结构成、有三个电极的半导体器件。由于主电极的构造是对称的(都从N层引出),所以它的电极不像单向可控硅那样分别叫阳极和阴极,而是把与控制极相近的叫做第一电极A1,另一个叫做第二电极A2。双向可控硅的主要缺点是承受电压上升率的能力较低。这是因为双向可控硅在一个方向导通结束时,硅片在各层中的载流子还没有回到截止状态的位置,必须采取相应的保护措施。双向可控硅元件主要用于交流控制电路,如温度控制、灯光控制、防爆交流开关以及直流电机调速和换向等电路。
1957年,以硅单晶为基材的P1n1p2n2四层三层器件问世。由于其性能类似于真空晶闸管,所以通常被称为硅晶闸管,称为晶闸管T,也被称为可控硅整流元件,称为晶闸管SCR,因为晶闸管最初用于静态整流。
就性能而言,晶闸管不仅具有单一的导电性,而且比硅整流元件(通常称为“死硅”)具有更有价值的可控性。它只有两种状态:开和关。
晶闸管可以控制具有毫安级电流的高性能机电设备。如果功率超过该功率,由于元件开关损耗的显著增加,允许的平均电流相位会降低。此时,必须降低使用的额定电流。
晶闸管具有许多优点,如:高功率控制,低功率,功率增益因数高达数十万倍;反应非常快,在微秒内打开和关闭;无接触操作,无火花,无噪音;高效率、低成本等。
晶闸管的弱点:静态和动态过载能力差;有点不安和误导。
可控硅从外形上分类主要有:螺栓形、平板形和平底形。
可控硅元件的结构
无论晶闸管的形状如何,它们的管芯都由一个由p-硅和n-硅组成的四层p1n1p2n2结构组成。它有三个PN连接(J1、J2和J3)。阳极a从J1结构的P1层引出,阴极K从N2层引出,控制电极G从P2层引出。因此,它是一种四层和三层半导体器件。
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