晶閘管可控硅伏安特性曲線知識

可控硅元件的結(jié)構(gòu)

不管可控硅的外形如何，它們的管芯都是由P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結(jié)構(gòu).見圖1.它有三個(gè)PN結(jié)（J1、J2、J3），從J1結(jié)構(gòu)的P1層引出陽極A，從N2層引出陰級K，從P2層引出控制極G，所以它是一種四層三端的半導(dǎo)體器件.

可控硅結(jié)構(gòu)示意圖和符號圖 

結(jié)構(gòu)原件 

可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件，共有三個(gè)PN結(jié)，分析原理時(shí)，可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成，其等效圖解如右圖所示

可控硅等效圖解圖 

由圖可以看出，晶閘管（可控硅）的陽極和陰極間加上正向電壓，而控制極不加電壓時(shí)，晶閘管的J1、J3結(jié)處于正向偏置，J2結(jié)處于反向偏置，晶閘管只能通過很小的正向漏電流IDR，即特性曲線的OA段，稱為正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)陽極電壓繼續(xù)增加到圖中的UB0值時(shí)，J2結(jié)被反向擊穿，陽極電流急劇上升，特性曲線突然由A點(diǎn)跳到B點(diǎn)，晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)。 稱為正向轉(zhuǎn)折電壓。晶閘管導(dǎo)通以后電流很大而管壓降只有1V左右，此時(shí)的伏安特性與二極管的正向特性相似，如圖中的BC段，稱為正向?qū)ㄌ匦浴?/p>

晶閘管導(dǎo)通后，如果減小陽極電流，則當(dāng)IA小于IH時(shí)，晶閘管突然由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄啵匦郧€由B點(diǎn)跳回到A點(diǎn)．IH稱為維持電流。

當(dāng)控制極加上電流IG時(shí)，使晶閘管由阻斷變?yōu)閷?dǎo)通所需的陽極電壓值將小于IB0，而且IG愈大，所需的陽極電壓愈小。不同IG時(shí)的正向特性如圖所示。

當(dāng)晶閘管的陽極電壓為負(fù)時(shí)的伏安特性稱為反向特性。晶閘管加反向電壓時(shí)，J1、J3結(jié)處于反向偏置，J2結(jié)處于正向偏置，晶閘管只流過很小的反向漏電流。這段特性與二極管的反向特性相似，晶閘管處于反向阻斷狀態(tài)。當(dāng)反向電壓超過圖中的UBR值，管子被擊穿，反向電流急劇增加，使晶閘管反向?qū)ǎ蔀椴豢赡鎿舸BR稱為反向擊穿電壓。

晶閘管正常工作時(shí)，外加電壓不允許超過反向擊穿電壓，否則管子將被損壞。同時(shí)，外加電壓也不允許超過正向轉(zhuǎn)折電壓，否則不論控制極是否加控制電流 ，晶閘管均將導(dǎo)通。在可控整流電路中，應(yīng)該由控制極電壓來決定晶閘管何時(shí)導(dǎo)通，稱為一個(gè)可控開關(guān)。

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