晶閘管

   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(diǎn)電子開關(guān)、逆變及變頻電子電路中。EC9401-5.0-AF

   日 結(jié)構(gòu)和模型

   由于晶閘管是一種大功率器件,一般均用在較高壓和較大電流的情況下,所以其一般需要安裝散熱片。常見的晶閘管塑封形式有金屬外殼和塑封外殼等,常見的外形有螺栓型和平板型,如圖5-12所示。

   晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化如圖5-13所示,由四層半導(dǎo)體材料組成,四層材料由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體交替組成,晶閘管是由四層三個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的,P型摻雜的陽極位于底部,接著是N基區(qū),P基區(qū),最后是N+陰極層。它們的接觸面形成三個(gè)PN結(jié),分別為Jl、凡和凡,如果在正向阻斷方向加一個(gè)電壓,只要器件處于正向阻斷狀態(tài),J卜凡結(jié)會正偏,而凡結(jié)

會反偏,因此在山結(jié)處將建立一個(gè)具有強(qiáng)電場的空間電荷區(qū),這個(gè)空間電荷區(qū)在輕摻雜N層擴(kuò)展得很寬。

   如果沿晶閘管的反向阻斷方向加一個(gè)電壓,使得J2結(jié)正偏,Jl、兄結(jié)反偏。因?yàn)榉步Y(jié)兩側(cè)都是重?fù)诫s,所以凡結(jié)的雪崩擊穿電壓比較低,則外加電壓主要由Jl結(jié)來承擔(dān)。晶閘管可以分成兩個(gè)子晶體管,一個(gè)PNP晶體管和一個(gè)NPN晶體管,如圖5-14所示.

  若管的基極電流為12,則其集電極電流為屁厶2,因而TI管的集電極電流11為屬尾':2;其電流作為T2管的基極電流,又進(jìn)行了一次放大,形成一個(gè)正向反饋。在很短時(shí)間內(nèi),兩只管子均進(jìn)入飽和狀態(tài),使得晶閘管完全處于導(dǎo)通狀態(tài),整個(gè)過程稱為觸發(fā)導(dǎo)通過程。通常狀況下,一旦晶閘管完全導(dǎo)通,控制極就失去了控制作用,晶閘管可以依靠內(nèi)部的正反饋始終維持導(dǎo)通狀態(tài)。晶閘管導(dǎo)通后,其陽極和陰極之間的電壓一般為0.6~l,2V,陽極電流可達(dá)到幾十~幾千安。當(dāng)陽極電流減小到一定數(shù)值時(shí),晶閘管不能維持正反饋狀態(tài),管子將處于截止?fàn)顟B(tài),這種使得晶閘管關(guān)斷的過程稱為正向阻斷。如果在陽極和陰極之間加反向電壓,則晶閘管也會關(guān)斷,這種關(guān)斷過程稱為反向阻斷。