可控硅與一般硅整流元件的區(qū)別 晶閘管的基本原理和動(dòng)態(tài)特性是什么?
晶閘管的基本原理和動(dòng)態(tài)特性是什么?晶閘管是閘流管(thyratron)的縮寫(xiě),也可稱為可控硅整流器,以前簡(jiǎn)稱可控硅整流器。1957年,美國(guó)通用電氣公司開(kāi)發(fā)了世界 這是美國(guó)第一個(gè)晶閘管產(chǎn)品,并于1958
晶閘管的基本原理和動(dòng)態(tài)特性是什么?
晶閘管是閘流管(thyratron)的縮寫(xiě),也可稱為可控硅整流器,以前簡(jiǎn)稱可控硅整流器。1957年,美國(guó)通用電氣公司開(kāi)發(fā)了世界 這是美國(guó)第一個(gè)晶閘管產(chǎn)品,并于1958年商業(yè)化。晶閘管是PNPN的四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),有三極:陽(yáng)極、陰極和柵極。晶閘管具有硅整流器件的特性,可在高電壓、大電流條件下工作,工作過(guò)程可控,廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)、逆變器、變頻等電子電路中。
晶閘管T工作過(guò)程中,其陽(yáng)極A和陰極K與電源和負(fù)載相連,構(gòu)成晶閘管主電路,晶閘管的柵極G和陰極K與控制晶閘管的裝置相連,構(gòu)成晶閘管控制電路。晶閘管的工作條件:1。當(dāng)晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí),無(wú)論柵極承受什么電壓,晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。2.當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí),晶閘管只有在柵極承受直流電壓時(shí)才導(dǎo)通。3.晶閘管導(dǎo)通時(shí),只要有一定的正陽(yáng)極電壓,無(wú)論門(mén)極電壓如何,晶閘管都保持導(dǎo)通,即晶閘管導(dǎo)通后,門(mén)極失去作用。4.當(dāng)晶閘管導(dǎo)通時(shí),當(dāng)主回路的電壓(或電流)降低到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷。晶閘管是四層三端器件,有三個(gè)PN結(jié)J1、J2和JBOY3樂(lè)隊(duì)。圖1顯示中間的NP可以分成兩部分,形成PNP三極管和NPN三極管的復(fù)合管。圖2表明,當(dāng)晶閘管承受正陽(yáng)極電壓時(shí),為了使晶閘管導(dǎo)通,承受反向電壓的PN結(jié)J2必須失去阻斷作用。圖2中每個(gè)晶體管的集電極電流也是另一個(gè)晶體管的基極電流。因此,當(dāng)有足夠的門(mén)機(jī)電流Ig流入兩個(gè)相互復(fù)合的晶體管電路時(shí),就會(huì)形成很強(qiáng)的正反饋,導(dǎo)致兩個(gè)晶體管飽和導(dǎo)通,晶體管飽和導(dǎo)通。設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流為Ic1和Ic2分別是;發(fā)射極電流分別為Ia和ik;電流放大倍數(shù)分別為a1Ic1/Ia和a2Ic2/Ik,流過(guò)J2結(jié)的反向漏電流為Ic0,晶閘管的陽(yáng)極電流等于兩個(gè)晶體管的集電極電流和漏電流之和:IaIc1 Ic2 Ic0或IAAIIaA2IKIC0。如果門(mén)極電流為Ig,那么晶閘管的陰極電流為IkIa Ig,那么可以得出晶閘管的陽(yáng)極電流為I (IC0IGa2)/(1-(a1A2))。硅PNP管和硅NPN管對(duì)應(yīng)的電流放大倍數(shù)A1和A2隨著其發(fā)射極電流的變化而急劇變化,如圖3所示。當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓而柵極不承受電壓時(shí),在公式(1-1)中,Ig0,(a1 a2)很小,所以晶閘管的陽(yáng)極電流Ia≈Ic0處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)晶閘管處于正陽(yáng)極電壓時(shí),電流Ig從柵極g流入,由于足夠大的Ig流過(guò)NPN管的發(fā)射極結(jié),啟動(dòng)電流的放大系數(shù)a2增大,足夠大的電極電流Ic2流過(guò)PNP管的發(fā)射極結(jié),PNP管的電流放大系數(shù)a1增大,使得更大的電極電流Ic1流過(guò)NPN管的發(fā)射極結(jié)。這種強(qiáng)有力的正反饋過(guò)程進(jìn)展迅速。由圖3可知,當(dāng)a1和a2隨發(fā)射極電流而增大且(a1 a2)≈1時(shí),公式(1-1)中的分母1-(a1 a2)≈0,從而增大晶閘管的陽(yáng)極電流Ia。此時(shí)流過(guò)晶閘管的電流完全由主回路電壓和回路電阻決定。晶閘管處于正向?qū)顟B(tài)。式(1-1)中,晶閘管開(kāi)通后,1-(a1 a2)≈0,即使此時(shí),晶閘管也能保持原陽(yáng)極電流Ia繼續(xù)開(kāi)通。晶閘管開(kāi)通后,門(mén)極就失去了作用。晶閘管開(kāi)通后,如果電源電壓不斷降低或回路電阻增大,使陽(yáng)極電流Ia降低到保持電流IH以下,由于a1和a1下降很快,當(dāng)1-(a1 a2)≈0時(shí),晶閘管將恢復(fù)阻斷狀態(tài)。
整流所用的半導(dǎo)體器件特性是?
特點(diǎn)是單向傳導(dǎo)。
整流用的半導(dǎo)體器件是一種導(dǎo)電率介于良導(dǎo)體和絕緣體之間的電子器件,利用半導(dǎo)體材料特殊的電學(xué)特性來(lái)完成特定的功能。它可以用來(lái)產(chǎn)生、控制、接收、變換、放大信號(hào)和進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,其特點(diǎn)是單向?qū)щ姟S糜谡鞯陌雽?dǎo)體器件的半導(dǎo)體材料為硅、鍺或砷化鎵,可用作整流器、振蕩器、光發(fā)射器、放大器、光電探測(cè)器等設(shè)備。為了與集成電路相區(qū)別,有時(shí)稱之為分立器件。大多數(shù)雙端器件(即晶體二極管)的基本結(jié)構(gòu)是PN結(jié)。