可控矽原理的工作過程有哪些分析？

• 來源：hth体育官网登录 更新時間：2021-08-04 17:22:48點擊：6次

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  是可控矽整流元件的簡稱,是一種具有三個(ge) PN 結的四層結構的大功率半導體(ti) 器件,一般由兩(liang) 晶閘管反向連接而成.它的功用不僅(jin) 是整流，還可以用作無觸點開關(guan) 以快速接通或切斷電路，實現將直流電變成交流電的逆變，將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等。

  

  可控矽和其它半導體(ti) 器件一樣，其有體(ti) 積小、效率高、穩定性好、工作可靠等優(you) 點。它的出現，使半導體(ti) 技術從(cong) 弱電領域進入了強電領域，成為(wei) 工業(ye) 、農(nong) 業(ye) 、交通運輸、軍(jun) 事科研以至商業(ye) 、民用電器等方麵爭(zheng) 相采用的元件。

  
  

  晶閘管T在工作過程中，它的陽極A和陰極K與(yu) 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(yu) 控製晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控製電路

  
  

  雙向晶閘管的結構與(yu) 符號。它屬於(yu) NPNP四層器件，三個(ge) 電極分別是T1、T2、G。因該器件可以雙向導通，故除門極G以外的兩(liang) 個(ge) 電極統稱為(wei) 主端子，用T1、T2。表示，不再劃分成陽極或陰極。

  
  

  其特點是，當G極和T2極相對於(yu) T1，的電壓均為(wei) 正時，T2是陽極，T1是陰極。反之，當G極和T2極相對於(yu) T1的電壓均為(wei) 負時，T1變成陽極，T2為(wei) 陰極。雙向晶閘管的伏安特性，由於(yu) 正、反向特性曲線具有對稱性，所以它可在任何一個(ge) 方向導通。

  
  

  從(cong) 晶閘管的內(nei) 部分析工作過程：

  
  

  晶閘管是四層三端器件，它有J1、J2、J3三個(ge) PN結，可以把它中間的NP分成兩(liang) 部分，構成一個(ge) PNP型三極管和一個(ge) NPN型三極管的複合管.

  
  

  當晶閘管承受正向陽極電壓時，為(wei) 使晶閘管導通，必須使承受反向電壓的PN結J2失去阻擋作用。中每個(ge) 晶體(ti) 管的集電極電流同時就是另一個(ge) 晶體(ti) 管的基極電流。因此，兩(liang) 個(ge) 互相複合的晶體(ti) 管電路，當有足夠的門極電流Ig流入時，就會(hui) 形成強烈的正反饋，造成兩(liang) 晶體(ti) 管飽和導通，晶體(ti) 管飽和導通。

  
  

  設PNP管和NPN管的集電極電流相應為(wei) Ic1和Ic2；發射極電流相應為(wei) Ia和Ik；電流放大係數相應為(wei) a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，設流過J2結的反相漏電電流為(wei) Ic0,晶閘管的陽極電流等於(yu) 兩(liang) 管的集電極電流和漏電流的總和：

  Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0

  
  

  若門極電流為(wei) Ig,則晶閘管陰極電流為(wei) Ik=Ia+Ig

  
  

  從(cong) 而可以得出晶閘管陽極電流為(wei) ：I=(Ic0+Iga2)/（1-（a1+a2）） （1—1）

  
  

  矽PNP管和矽NPN管相應的電流放大係數a1和a2隨其發射極電流的改變而急劇變化。

  
  

  當晶閘管承受正向陽極電壓，而門極未受電壓的情況下，式（1—1）中，Ig=0,(a1+a2)很小，故晶閘管的陽極電流Ia≈Ic0 晶閘關(guan) 處於(yu) 正向阻斷狀態。

  
  

  當晶閘管在正向陽極電壓下，從(cong) 門極G流入電流Ig,由於(yu) 足夠大的Ig流經NPN管的發射結，從(cong) 而提高起點流放大係數a2,產(chan) 生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發射結，並提高了PNP管的電流放大係數a1,產(chan) 生更大的極電極電流Ic1流經NPN管的發射結。這樣強烈的正反饋過程迅速進行。

  
  

  當a1和a2隨發射極電流增加而（a1+a2）≈1時，式（1—1）中的分母1-（a1+a2）≈0,因此提高了晶閘管的陽極電流Ia.這時，流過晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決(jue) 定。晶閘管已處於(yu) 正向導通狀態。

  
  

  式（1—1）中，在晶閘管導通後，1-（a1+a2）≈0,即使此時門極電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來的陽極電流Ia而繼續導通。晶閘管在導通後，門極已失去作用。

  
  

  在晶閘管導通後，如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻，使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時，由於(yu) a1和a1迅速下降，當1-（a1+a2）≈0時，晶閘管恢複阻斷狀態。

  
  

  
  

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