可控硅整流的工作原理介紹

可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier，簡稱SCR,也叫做晶體閘流管)是一種4層的PNPN半導體。其內部擁有3組PN結構造。是一種大功率電器元件，它具有體積小、效率高、壽命長等優點。在自動控制系統中，可作為大功率驅動器件，實現用小功率控件控制大功率設備。它在交直流電機調速系統、調功系統及隨動系統中得到了廣泛的應用。

對于PNPN結合的半導體來說，無論是將其左邊設為正極還是將其右邊設為正極，從任何一方看過去都有反向的PN結(截止狀態)存在。例如,左端接正極,則P1N1和P2N2的兩個結為正向，但N1P2成反向。在此情況下，電流是不可能導通的。

提醒大家：PN結具有單向導電性，那之前我們學習的PNP型和NPN型的晶體管又是如何導通電流的呢？

接下來我們試將P1N1P2N2的4層半導體的P1層接上電池的正極、N2層接上負極之后，再將另外一組電池的正極接到P2層，負極接到N2層上，結果電流導通整個元件。這個是為什么呢？

首先，我們把P1N1P2N2的 4層看成是由P1N1P2層與N1P2N2層復合而成的。即把它看成是由PNP型晶體管與NPN型晶體管的復合。對于P2N2來說，如圖所示加載的是正向電壓，發生電子、空穴的移動。

此時，從N2區域穿過P2進入基極區域N1中的電子全部流人上層P1N1P2晶體管的基極區域N1。進入上層晶體管基極區域的電子促使上層發射極區域的空穴移動,進一步導致集電極區域 P1的空穴擴散。

通過上述動作的反復,則電流導通可控硅整流器整個元件。對于PNPN層的兩端來說，原本無論加載怎樣方向的電壓都不能導通，可以通過對其中間的PN層施加正向電壓,導通整個元件。

可控硅的P1 層的端子稱為陽極(A),N2層的端子稱為陰極(K),P2層的端子稱為柵極(G)。換言之，通過對柵極陰極之間加載正向電壓就可以導通陽極-柵極。

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