认识半导体晶闸管晶闸管又被称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅。1957年美国通用电气公司开发出世界上第1款晶闸管产品,并于1958年将其商业化。晶闸管是PNPN四层半导体结构,形成三个PN结,分别称:阳极,阴极和控制极。图1晶闸管的结构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。工作过程加正向电压且门极有触发电流的情况下晶闸管才导通,这是晶闸管的闸流特性,即可控特性。若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。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。晶闸管的种类1.双向晶闸管双向晶闸管有极外G,其他两个极称为主电极Tl和T2。结构是一种N—P—N—P—N型五层结构的半导体器件。双向晶闸管不象普通晶闸管那样,必须在阳极和阴极之间加上正向电压,管子才能导通。它无所谓阳极和阴极,不管触发信号的极性如何,双向晶闸管都能被触发导通。这个特点是普通晶闸管所没有的。2.快速晶闸管人们在普通晶闸管的制造工艺和结构上采取了一些改进措施。晶闸管的作用也越来越全。重庆晶闸管模块工厂直销
图简单地给出了晶闸管开通和关断过程的电压与电流波形。图中开通过程描述的是晶闸管门极在坐标原点时刻开始受到理想阶跃触发电流触发的情况;而关断过程描述的是对已导通的晶闸管,在外电路所施加的电压在某一时刻突然由正向变为反向的情况(如图中点划线波形)。开通过程晶闸管的开通过程就是载流子不断扩散的过程。对于晶闸管的开通过程主要关注的是晶闸管的开通时间t。由于晶闸管内部的正反馈过程以及外电路电感的限制,晶闸管受到触发后,其阳极电流只能逐渐上升。从门极触发电流上升到额定值的10%开始,到阳极电流上升到稳态值的10%(对于阻性负载相当于阳极电压降到额定值的90%),这段时间称为触发延迟时间t。阳极电流从10%上升到稳态值的90%所需要的时间(对于阻性负载相当于阳极电压由90%降到10%)称为上升时间t,开通时间t定义为两者之和,即t=t+t通常晶闸管的开通时间与触发脉冲的上升时间,脉冲峰值以及加在晶闸管两极之间的正向电压有关。[1]关断过程处于导通状态的晶闸管当外加电压突然由正向变为反向时,由于外电路电感的存在,其阳极电流在衰减时存在过渡过程。阳极电流将逐步衰减到零,并在反方向流过反向恢复电流,经过**大值I后,再反方向衰减。同时。重庆晶闸管模块工厂直销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。
而单向可控硅经触发后只能从其中阳极向阴极单方行为向导通,所以采用可控硅有单双向关系之分。电子生产中常用的SCR,单向MCR-100,双向TLC336等双向可控硅按象限来分,又分为四象三端双向可控硅、三象限双向可控硅;按包装:一般分为半塑料包装、外绝缘全塑料包装;按触发电流来分:分为微触型、高灵敏度型、标准触发型;按电压分:常规工作电压进行品种、高压品种。可控硅产品由于它在电路应用中的效率高、控制特性好、寿命长、体积小、功能强等优点,自上个世纪六十长代以来,获得了迅猛发展,并已形成了一门单独的学科。“晶闸管交流技术”。可控硅发展到,在工艺上已经非常成熟,质量更好,收率有了很大的提高,并向高压大电流发展。可控硅在应用电路中的作用体现在:可控整流:如同二极管整流一样,将交流整流为直流,并且在交流电压不变的情况下,有效地控制直流输出电压的大小即可控整流,实现交流→可变直流之转变;无触点功率静态开关(固态开关):作为功率开关元件,可控硅可以代替接触器、继电器用于开关频率很高的场合。因此可控硅元件被广应用于各种电子设备和电子产品的电路中,多作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等用途。
故晶闸管的阳极电流Ia≈Ic0晶闸管处于正向阻断状态。当晶闸管在正向阳极电压下,从门极G流入电流Ig,由于足够大的Ig流经NPN管的发射结,从而提高其电流放大系数a2,产生足够大的极电极电流Ic2流过PNP管的发射结,并提高了PNP管的电流放大系数a1,产生更大的极电极电流Ic1流经NPN管的发射结。这样强烈的正反馈过程迅速进行。从图3,当a1和a2随发射极电流增加而(a1+a2)≈1时,式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了晶闸管的阳极电流Ia.这时,流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定。晶闸管已处于正向导通状态。式(1—1)中,在晶闸管导通后,1-(a1+a2)≈0,即使此时门极电流Ig=0,晶闸管仍能保持原来的阳极电流Ia而继续导通。晶闸管在导通后,门极已失去作用。在晶闸管导通后,如果不断的减小电源电压或增大回路电阻,使阳极电流Ia减小到维持电流IH以下时,由于a1和a1迅速下降,当1-(a1+a2)≈0时,晶闸管恢复阻断状态。特性特性曲线晶闸管的阳极电压与阳极电流的关系,称为晶闸管的伏安特性,如图所示。晶闸管的阳极与阴极间加上正向电压时,在晶闸管控制极开路(Ig=0)情况下,开始元件中有很小的电流(称为正向漏电流)流过。晶闸管可分为普通晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断晶闸管、晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管多种。
人们在制造工艺和结构上采取了一些改进措施,做出了能适应于高频应用的晶闸管,我们将它称为快速晶闸管。它具有以下几个特点。一、关断时间(toff)短导通的晶闸管,当切断正向电流时。并不能马上“关断”,这时如立即加上正向电压,它还会继续导通。从切断正向电流直到控制极恢复控制能力需要的时间,叫做关断时间。用t0仟表示。晶闸管的关断过程,实际上是储存载流子的消失过程。为了加速这种消失过程,制造快速晶闸管时采用了掺金工艺,把金掺到硅中减少基区少数载流子的寿命。硅中掺金量越多,t0仟越小,但掺金量过多会影响元件的其它性能。二、导通速度快.能耐较高的电流上升率(dI/dt)控制极触发导通的晶闸管。总是在靠近控制极的阴极区域首先导通,然后逐渐向外扩展,直到整个面积导通。大面积的晶闸管需要50~100微秒以上才能***积导通。初始导通面积小时,必须限制初始电流的上升速度,否则将发生局部过热现象,影响元件的性能,甚至烧坏。高频工作时这种现象更为严重。为此,仿造了集成电路的方法,在晶闸管同一硅片上做出一个放大触发信号用的小晶闸管。控制极触发小晶闸管后,小晶闸管的初始导通电流将横向经过硅片流向主晶闸管阴极,触发主晶闸管。晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。安徽优势晶闸管模块销售
普通晶闸管(SCR)靠门极正信号触发之后,撤掉信号亦能维持通态。重庆晶闸管模块工厂直销
晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又被称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;1957年美国通用电气公司开发出世界上第1款晶闸管产品,并于1958年将其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和控制极;晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。工作原理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,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。重庆晶闸管模块工厂直销