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    晶閘管的結構和工作原理

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    【摘要】:
    1.晶閘管的結構???晶閘管是一種4層功率半導體器件,具有3個PN結,其內部的構造、外形和電路符號如圖6-1所示。其中,最外層的P區和N區分別引出兩個電極,稱為陽極A和陰極K,中間的P區引出控制極(或稱門極)。???????????????2.晶閘管的工作原理???晶閘管組成的實際電路如圖6-2所示。???????????????????????為了說明晶閘管的工作原理,可將其看成NPN和PNP兩

      1.晶閘管的結構
        晶閘管是一種4層功率半導體器件,具有3個PN結,其內部的構造、外形和電路符號如圖6 -1所示。其中,最外層的P區和N區分別引出兩個電極,稱為陽極A和陰極K,中間的P區引出控制極(或稱門極)。            
        2.晶閘管的工作原理
        晶閘管組成的實際電路如圖6-2所示。                    
        為了說明晶閘管的工作原理,可將其看成NPN和PNP兩個三極管相連,用三極管的符號來表示晶閘管的等效電路,如圖6-3所示。
        其工作過程如圖6-4所示。
        當晶閘管的陽極A和陰極K之間加正向電壓UZ而控制極K不加電壓時,中間的PN結處于反向偏置,管子不導通,處于關斷狀態。                  
        當晶閘管的陽極A和陰極K之間加正向電壓UA,M28F101-200K6 且控制極G和陰極K之間也加正向電壓UG時,外層靠下的PN結處于導通狀態。若V2管的基極電流為IB2,則集電極電流Ic2為β2IB2,V1管的基極電流IB1等于Vz管的集電極電流,因而V2的集電極電流Icl為βlβ2如,該電流又作為V2管的基極電流,再一次進行上述的放大過程,形成正反饋。在很短的時間(一般幾微秒)兩只二極管均進入飽和狀態,使晶閘管完全導通。當晶閘管完全導通后,控制極就失去了控制作用,管子依靠內部的正反饋始終維持導通狀態。此對管子壓降很小,一般為0. 6~1.2 V,電源電壓幾乎全部加在負載電阻R上,晶閘管中有電流流過,可達幾十至幾千安。要想關斷晶閘管,必須將陽極電流減小到不能維持正反饋過程,當然也可以將陽極電源斷開或者在晶閘管的陽極和陰極之間加一反向電壓。
        綜上所述,可得如下結論:
        ①晶閘管與硅整流二極管相似,都具有反向阻斷能力,但晶閘管還具有正向阻斷能力,即晶閘管正向導通必須具有一定的條件:陽極加正向電壓,同時控制極也加正向觸發電壓(實際工作中,控制極加正觸發脈沖信號)。
        ②晶閘管一旦導通,控制極即失去控制作用。要使晶閘管重新關斷,必須做到以下兩點之一:一是將陽極電流減小到小于維持電流IH;二是將陽極電壓減小到零或使之反向。

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