一开始,让我们先聊聊可控硅吧,可控硅分单向可控硅、双向可控硅。单向可控硅有阳极A、阴极中、控制极G三个引脚。双向可控硅有第一阳极A1(T1),第二阳极A2(T2)、控制极G三个引脚。
晶闸管又是什么呢?
自从20世纪50年代问世以来晶闸管已经发展成了一个大的家族,它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管,等等。今天大家使用的是单向晶闸管,也就是人们常说的普通晶闸管,它是由四层半导体材料组成的,有三个PN结,对外有三个电极:第一层P型半导体引出的电极叫阳极A,第三层P型半导体引出的电极叫控制极G,第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号可以看到,它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极G,这就使它具有与二极管完全不同的工作特性.晶闸管是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成。
当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,晶闸管使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦晶闸管导通后,即使控制极G的电流消失了,晶闸管仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种晶闸管是不可关断的。
可控硅与晶闸管有什么关系呢?
原来可控硅(SCR)国际通用名称为Thyyistor,中文简称晶闸管。它能在高电压、大电流条件下工作,具有耐压高、容量大、体积小等特点,它是大功率型半导体器件,广泛应用于电力、电子线路中。这样说的话,晶闸管与可控硅虽然是两个名词,但所指的均为同一半导体器件。
它的工作原理是什么呢?
晶闸管在工作过程中,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。
晶闸管为半控型电力电子器件,它的工作条件如下:
1. 晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种
电压,晶闸管都处于反向阻断状态。
2. 晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。这时晶闸管处于正向导通状态,这就是晶闸管的闸流特性,即可控特性。
3. 晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。门极只起触发作用。
4. 晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。
说了这么多,总的一句就是,可控硅就是晶闸管,晶闸管又叫可控硅。由于它只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化。