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可控硅工作原理

導(dǎo)讀:可控硅是一種三PN結(jié)、四層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件,創(chuàng)制于1957年,經(jīng)過五十幾年的沉淀,目前在各個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,用途如此之廣的可控硅工作原理是什么呢?接下來就讓我們一起來看一下吧~~

一、可控硅工作原理- -簡介

可控硅,全稱為可控硅整流元件,別稱為晶閘管,英文名稱為Silicon Controlled Rectifier,簡寫為SCR,是一種具有三個PN結(jié)、四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。可控硅體積小、結(jié)構(gòu)簡單、功能強,可起到整流、逆變、變頻、無觸點開關(guān)等多種作用,因此現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中,如調(diào)光燈、攝像機、無線電遙控、組合音響等等等等。

二、可控硅工作原理- -結(jié)構(gòu)

可控硅具有三個PN結(jié)(J1、J2、J3),構(gòu)成了四層P1N1P2N2結(jié)構(gòu),如下圖所示??煽毓鑼ν庥腥齻€電極,由第一層P型半導(dǎo)體引出的電極稱為陽極A,由第三層P型半導(dǎo)體引出的電極稱為控制極G,由第四層N型半導(dǎo)體引出的電極稱為陰極K,其中控制極G的存在使得可控硅的工作特性不同于二極管。

三、可控硅工作原理

在分析可控硅工作原理時,我們經(jīng)常將這種四層P1N1P2N2結(jié)構(gòu)看作由一個PNP管和NPN管構(gòu)成,如下圖所示。

當(dāng)陽極A端加上正向電壓時,BG1和BG2管均處于放大狀態(tài),此時由控制極G端輸入正向觸發(fā)信號,使得BG2管有基極電流ib2通過,經(jīng)過BG2管的放大后,其集電極電流為ic2=β2ib2。而ic2沿電路流至BG1的基極,故有ib1=ic2,電流又經(jīng)BG1管的放大作用后,得到BG1的集電極電流為ic1=β1ib1=β1β2ib2。此電流又流回BG2的基極,使得BG2的基極電流ib2增大,從而形成正向反饋使電流劇增,進而使得可控硅飽和并導(dǎo)通。由于在電路中形成了正反饋,所以可控硅一旦導(dǎo)通后無法關(guān)斷,即使控制極G端的電流消失,可控硅仍能繼續(xù)維持這種導(dǎo)通的狀態(tài)。

通過上面對工作原理的分析可知,可控硅只具有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài),那么這兩種工作狀態(tài)之間如何進行轉(zhuǎn)換呢?狀態(tài)的轉(zhuǎn)換需要什么條件呢?下圖將會告訴你答案~

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