一、晶閘管的結構由什么組成
晶閘管是一種(zhong)四(si)層半(ban)(ban)(ban)導體(ti)器件,其結構(gou)由多個半(ban)(ban)(ban)導體(ti)材料(liao)層交替排列而成(cheng),它的(de)核心結構(gou)是PNPN四(si)層結構(gou),由兩個P型半(ban)(ban)(ban)導體(ti)層和兩個N型半(ban)(ban)(ban)導體(ti)層組成(cheng):
1、N型區域(N-region)
晶(jing)閘管(guan)的(de)外層是兩個N型半導體區(qu)域,通常被稱為N1和N2。這(zhe)兩個區(qu)域在晶(jing)閘管(guan)的(de)工作(zuo)中起到了(le)電流的(de)傳導作(zuo)用。
2、P型區域(P-region)
在N型(xing)區(qu)域之間有兩個P型(xing)半導體區(qu)域,通常稱為P1和P2。P型(xing)區(qu)域在晶閘(zha)管的工作中起(qi)到(dao)了電流控制的作用(yong)。
3、控制電極(Gate)
在(zai)P型區域的一(yi)端(duan),有一(yi)個控制電極,通(tong)常稱為柵極(Gate)。柵極用來控制晶閘管的工作狀(zhuang)態,即控制它(ta)從關(guan)斷(duan)狀(zhuang)態切(qie)換到導通(tong)狀(zhuang)態。
4、陽極(Anode)和陰極(Cathode)
N1區域(yu)(yu)連接到晶(jing)閘管的(de)陽(yang)極(ji),N2區域(yu)(yu)連接到晶(jing)閘管的(de)陰極(ji)。陽(yang)極(ji)和陰極(ji)用(yong)來引(yin)導電流進入和流出晶(jing)閘管。
二、晶閘管的工作原理是什么
晶閘(zha)管在工(gong)作過程中,它(ta)的(de)(de)陽極(ji)(A)和陰極(ji)(K)與(yu)電源和負載連接(jie)(jie),組(zu)成晶閘(zha)管的(de)(de)主電路(lu),晶閘(zha)管的(de)(de)門極(ji)G和陰極(ji)K與(yu)控(kong)制晶閘(zha)管的(de)(de)裝置連接(jie)(jie),組(zu)成晶閘(zha)管的(de)(de)控(kong)制電路(lu),具體工(gong)作原理如下:
1、單向晶閘管工作原理
單(dan)向晶閘(zha)管(guan)(guan)是(shi)PNPN閃層結構,形成(cheng)三個(ge)PN結,具有陽極(ji)A、陰(yin)極(ji)K和(he)控(kong)制極(ji)G三個(ge)外電極(ji)。單(dan)向精(jing)閘(zha)管(guan)(guan)可(ke)等效為PNP,NPN兩個(ge)晶體(ti)管(guan)(guan)組成(cheng)的復合管(guan)(guan)。
在陽極A之間加(jia)上正電(dian)壓后,晶(jing)(jing)閘管并不導(dao)通。只有在控(kong)制極G加(jia)上觸(chu)(chu)發(fa)(fa)電(dian)壓時,VT1、VT2相繼迅速導(dao)通,并且互(hu)相提供(gong)基極電(dian)流維(wei)持晶(jing)(jing)閘管導(dao)通。此(ci)時即使去掉控(kong)制極上的觸(chu)(chu)發(fa)(fa)電(dian)壓,晶(jing)(jing)閘管仍維(wei)持導(dao)通狀態,直至所通過的電(dian)流小(xiao)于晶(jing)(jing)閘管的維(wei)持電(dian)流時,晶(jing)(jing)閘管才關(guan)斷。
2、雙向晶閘管工作原理
雙向(xiang)晶閘(zha)管(guan)可(ke)以(yi)等(deng)效為兩(liang)個單向(xiang)晶閘(zha)管(guan)反(fan)向(xiang)并(bing)聯,可(ke)以(yi)控制雙向(xiang)導通(tong),因此除控制極G外的另兩(liang)個電(dian)極不(bu)再分陽極、陰極,而稱之為主電(dian)極T1、T2。
當(dang)有觸(chu)發(fa)電(dian)(dian)壓(ya)加(jia)至控制極G時(shi),雙向(xiang)晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)(guan)導(dao)通(tong)(tong),井在觸(chu)發(fa)電(dian)(dian)壓(ya)消失后(hou)仍維持(chi)(chi)導(dao)通(tong)(tong)狀態,電(dian)(dian)流既可從(cong)T1經過VS2流向(xiang)T2,又可從(cong)T2經過VS1流向(xiang)T1。當(dang)電(dian)(dian)流小于晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)(guan)的維持(chi)(chi)電(dian)(dian)流時(shi)晶(jing)(jing)閘(zha)管(guan)(guan)關斷。
3、可關斷晶閘管工作原理
普(pu)通單向(xiang)或雙(shuang)向(xiang)晶閘(zha)管(guan)(guan)(guan)導通后(hou)控(kong)制極(ji)(ji)即不起作用(yong),要關(guan)(guan)(guan)斷(duan)晶閘(zha)管(guan)(guan)(guan)必須(xu)切斷(duan)電源,使(shi)流(liu)過晶閘(zha)管(guan)(guan)(guan)的正向(xiang)電流(liu)小于維持電流(liu)。可(ke)關(guan)(guan)(guan)斷(duan)品(pin)閘(zha)管(guan)(guan)(guan)的特(te)點是(shi)可(ke)以通過控(kong)制極(ji)(ji)關(guan)(guan)(guan)斷(duan),克服了上述(shu)缺(que)陷(xian)。當可(ke)關(guan)(guan)(guan)斷(duan)晶閘(zha)管(guan)(guan)(guan)控(kong)制極(ji)(ji)G加上正脈(mo)沖電壓時晶閘(zha)管(guan)(guan)(guan)導通,當控(kong)制極(ji)(ji)G加上負脈(mo)沖電壓時晶閘(zha)管(guan)(guan)(guan)關(guan)(guan)(guan)斷(duan)。
三、晶閘管的工作條件是什么
晶閘管為半控型電力電子(zi)器件,它(ta)的工作條件如(ru)下:
1、晶(jing)閘管承受反向陽(yang)極電壓(ya)時,不管門(men)極承受何種(zhong)電壓(ya),晶(jing)閘管都(dou)處于反向阻斷狀(zhuang)態。
2、晶閘管承受正(zheng)向陽極(ji)電壓(ya)時,僅在門(men)極(ji)承受正(zheng)向電壓(ya)的(de)情況(kuang)下晶(jing)閘(zha)(zha)管才(cai)導通。這(zhe)時晶(jing)閘(zha)(zha)管處于正(zheng)向導通狀(zhuang)態(tai),這(zhe)就(jiu)是晶(jing)閘(zha)(zha)管的(de)閘(zha)(zha)流特性(xing),即可(ke)控特性(xing)。
3、晶閘管在導(dao)通(tong)情況下,只要有(you)一定的正(zheng)向陽極(ji)電壓,不論(lun)門極(ji)電壓如何,晶閘管保(bao)持導(dao)通(tong),即晶閘管導(dao)通(tong)后,門極(ji)失去作(zuo)用。門極(ji)只起觸發作(zuo)用。
4、晶(jing)閘(zha)管在(zai)導通情況下,當主回路電(dian)(dian)壓(或電(dian)(dian)流(liu))減小到接(jie)近于零時,晶(jing)閘(zha)管關斷(duan)。