可控矽(晶閘管)原理圖及可控矽工作原理分析

2020-12-05 電子產品世界

　　可控矽(晶閘管)原理圖

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201608/295448.htm

　　可控矽T在工作過程中，它的陽極A和陰極K與電源和負載連接，組成可控矽的主電路，可控矽的門極G和陰極K與控制可控矽的裝置連接，組成可控矽的控制電路。

　　從可控矽的內部分析工作過程：

　　可控矽是四層三端器件，它有J1、J2、J3三個PN結圖1，可以把它中間的NP分成兩部分，構成一個PNP型三極體和一個NPN型三極體的複合管圖2

　　

 

　　當可控矽承受正向陽極電壓時，為使可控矽導銅，必須使承受反向電壓的PN結J2失去阻擋作用。圖2中每個電晶體的集電極電流同時就是另一個電晶體的基極電流。因此，兩個互相複合的電晶體電路，當有足夠的門機電流Ig流入時，就會形成強烈的正反饋，造成兩電晶體飽和導通，電晶體飽和導通。

　　設PNP管和NPN管的集電極電流相應為Ic1和Ic2;發射極電流相應為Ia和Ik;電流放大係數相應為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，設流過J2結的反相漏電電流為Ic0,

　　可控矽的陽極電流等於兩管的集電極電流和漏電流的總和：

　　Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0

　　若門極電流為Ig,則可控矽陰極電流為Ik=Ia+Ig

　　從而可以得出可控矽陽極電流為：I=(Ic0+Iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)式

　　矽PNP管和矽NPN管相應的電流放大係數a1和a2隨其發射極電流的改變而急劇變化如圖3所示。

　　當可控矽承受正向陽極電壓，而門極未受電壓的情況下，式(1—1)中，Ig=0,(a1+a2)很小，故可控矽的陽極電流Ia≈Ic0 晶閘關處於正向阻斷狀態。當可控矽在正向陽極電壓下，從門極G流入電流Ig,由於足夠大的Ig流經NPN管的發射結，從而提高起點流放大係數a2,產生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發射結，並提高了PNP管的電流放大係數a1,產生更大的極電極電流Ic1流經NPN管的發射結。這樣強烈的正反饋過程迅速進行。從圖3，當a1和a2隨發射極電流增加而(a1+a2)≈1時，式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了可控矽的陽極電流Ia.這時，流過可控矽的電流完全由主迴路的電壓和迴路電阻決定。可控矽已處於正嚮導通狀態。

　　式(1—1)中，在可控矽導通後，1-(a1+a2)≈0,即使此時門極電流Ig=0,可控矽仍能保持原來的陽極電流Ia而繼續導通。可控矽在導通後，門極已失去作用。

　　在可控矽導通後，如果不斷的減小電源電壓或增大迴路電阻，使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時，由於a1和a1迅速下降，當1-(a1+a2)≈0時，可控矽恢復阻斷狀態。

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