晶閘管的含義？

時間：2015-09-18作者：武漢武整機電有限公司瀏覽：66

	       晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡稱，又可稱做可控硅整流器，簡稱可控硅。1957年美國通用電器公司開發(fā)出世界上**特種晶閘管產(chǎn)品，并于1958年使其商業(yè)化；晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它有三個較：陽極，陰極和門較；晶閘管工作條件為：加正向電壓且門較有觸發(fā)電流。其派生器件有：快速晶閘管，雙向晶閘管，光控晶閘管等。它是一種大功率開關(guān)型半導(dǎo)體器件，在電路中用文字符號為“V”、“VT”表示（舊標(biāo)準(zhǔn)中用字母“SCR”表示）。


	 晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點電子開關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。


	 


	       晶閘管的種類


	


	 


	       晶閘管有多種分類方法。


	 


	      （一）按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式分類


	 


	       晶閘管按其關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式可分為普通晶閘管、雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、門較關(guān)斷晶閘管（GTO）、BTG晶閘管、溫控晶閘管和光控晶閘管等多種。


	 


	      （二）按引腳和極性分類


	 


	       晶閘管按其引腳和極性可分為二較晶閘管、三較晶閘管和四較晶閘管。


	 


	      （三）按封裝形式分類


	 


	       晶閘管按其封裝形式可分為金屬封裝晶閘管、塑封晶閘管和陶瓷封裝晶閘管三種類型。其中，金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種；塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。


	 


	      （四）按電流容量分類


	 


	       晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、中功率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常，大功率晶閘管多采用金屬殼封裝，而中、小功率晶閘管則多采用塑封或陶瓷封裝。


	 


	      （五）按關(guān)斷速度分類


	 


	       晶閘管按其關(guān)斷速度可分為普通晶閘管和高頻（快速）晶閘管。


	 


	    晶閘管的工作原理


	 


	       晶閘管T在工作過程中，它的陽極A和陰極K與電源和負(fù)載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門較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。


	 


	       晶閘管的工作條件：


	 


	       1. 晶閘管承受反向陽極電壓時，不管門較承受何種電壓，晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。


	 


	       2. 晶閘管承受正向陽極電壓時，僅在門較承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。


	 


	       3. 晶閘管在導(dǎo)通情況下，只要有一定的正向陽極電壓，不論門較電壓如何，晶閘管保持導(dǎo)通，即晶閘管導(dǎo)通后，門較失去作用。


	 


	       4. 晶閘管在導(dǎo)通情況下，當(dāng)主回路電壓（或電流）減小到接近于零時，晶閘管關(guān)斷。


	 


	       從晶閘管的內(nèi)部分析工作過程：


	 


	       晶閘管是四層三端器件，它有J1、J2、J3三個PN結(jié)圖1，可以把它中間的NP分成兩部分，構(gòu)成一個PNP型三極管和一個NPN型三極管的復(fù)合管圖2


	        當(dāng)晶閘管承受正向陽極電壓時，為使晶閘管導(dǎo)通，必須使承受反向電壓的PN結(jié)J2失去阻擋作用。圖2中每個晶體管的集電極電流同時就是另一個晶體管的基較電流。因此，兩個互相復(fù)合的晶體管電路，當(dāng)有足夠的門機電流Ig流入時，就會形成強烈的正反饋，造成兩晶體管飽和導(dǎo)通，晶體管飽和導(dǎo)通。


	 


	       設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流相應(yīng)為Ic1和Ic2；**較電流相應(yīng)為Ia和Ik；電流放大系數(shù)相應(yīng)為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，設(shè)流過J2結(jié)的反相漏電電流為Ic0,晶閘管的陽極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和：


	 


	   　Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0


	 


	      若門較電流為Ig,則晶閘管陰極電流為Ik=Ia+Ig


	 


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


	 


	       硅PNP管和硅NPN管相應(yīng)的電流放大系數(shù)a1和a2隨其**較電流的改變而急劇變化如圖3所示。


	 


	       當(dāng)晶閘管承受正向陽極電壓，而門較未受電壓的情況下，式（1—1）中，Ig=0,(a1+a2)很小，故晶閘管的陽極電流Ia≈Ic0 晶閘關(guān)處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)晶閘管在正向陽極電壓下，從門較G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經(jīng)NPN管的**結(jié)，從而提高起點流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的較電極電流Ic2流過PNP管的**結(jié)，并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生較大的較電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的**結(jié)。這樣強烈的正反饋過程迅速進(jìn)行。從圖3，當(dāng)a1和a2隨**較電流增加而（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定。晶閘管已處于正向?qū)顟B(tài)。


	 


	       式（1—1）中，在晶閘管導(dǎo)通后，1-（a1+a2）≈0,即使此時門較電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來的陽極電流Ia而繼續(xù)導(dǎo)通。晶閘管在導(dǎo)通后，門較已失去作用。


	 


	       在晶閘管導(dǎo)通后，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，由于a1和a1迅速下降，當(dāng)1-（a1+a2）≈0時，晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。


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• 詞條

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