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1、可控硅的结构原件:可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个 PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如右图所示。可控硅的特性:为了能够直观地认识晶闸管的工作特性,大家先看这块示教板。晶闸管VS与小灯泡EL串联 起来,通过开关S接在直流电源上。注意阳极A是接电源的正极,阴极K接电源的负极,控 制极G通过按钮开关SB接在1.5V直流电源的正极(这里使用的是KP1型晶闸管,假设采用 KP5型,应接在3V直流电源的正极)。晶闸管与电源的这种连接方式叫做正向连接,也就 是说,给晶闸管阳极和控制极所加的都是正向电压。合上电源开关S,小灯泡不亮,说明晶 闸管没
2、有导通;再按一下按钮开关SB,给控制极输入一个触发电压,小灯泡亮了,说明晶 闸管导通了。这个演示实验给了我们什么启发呢?这个实验告诉我们,要使晶闸管导通,一是在它的阳极A与阴极K之间外加正向电压,二是 在它的控制极G与阴极K之间输入一个正向触发电压。晶闸管导通后,松开按钮开关,去掉 触发电压,仍然维持导通状态。可控硅的特点:“一触即发 o但是,如果阳极或控制极外加的是反向电压,晶闸管就不能导通。控制极的 作用是通过外加正向触发脉冲使晶闸管导通,却不能使它关断。那么,用什么方法才能使导 通的晶闸管关断呢?使导通的晶闸管关断,可以断开阳极电源(图3中的开关S)或使阳极 电流小于维持导通的最小值(称
3、为维持电流)。如果品闸管阳极和阴极之间外加的是交流电 压或脉动直流电压,那么,在电压过零时,晶闸管会自行关断。可控硅的典型应用电路:锁存器电路单向可控硅SCR振荡器SCR半波整流稳压电源SCR全波整流稳压电源双向可控硅和固体继电器(SSR)抑制RF干扰的辅助电路 双向可控硅的工作原理:双向可控硅TRIAC (TRIode AC semiconductor switch)为三端双向交流开关,亦称为双向 晶闸管。双向可控硅的结构与符号见图,从形式上可将双向可控硅看成一对反并联连接的普 通可控硅的集成,工作原理与普通单向可控硅相同。它属于NPNPN五层器件,三个电极分 别是Tl、T2、Go因该器件可
4、以双向导通,故除门极G以外的两个电极统称为主端子,用 Tl、T2表示,不再划分成阳极或阴极。其特点是,当G极和T2极相对于T1的电压均为正 时,T2是阳极,T1是阴极。反之,当G极和T2极相对于T1的电压均为负时,T1变成 阳极,T2为阴极。双向可控硅符号、结构示意图及其等效电路:双向可控硅的工作特性:双向可控硅的工作特性见图。双向可控硅的伏安特性见图,由于正、反向特性曲线具有对称性,所以它可在任何一个方向 导通。00T舐1 导通状态72+QUADRANT1反向 一 正向电压h 二:二电压一.二二:V h*j. _ I 阻断状态72.QUADRANT反 向QUADRANT?II,电流4可控硅的
5、三个电极分别叫阳极(A)、阴极(K)和控制极。当器件的阳极接负电位(相对阴极 而言)时,从符号图上可以看出PN结处于反向,具有类似二极管的反向特性。当器件的阳极 上加正电位时(假设控制极不接任何电压),在一定的电压范围内,器件仍处于阻抗很高的关闭 状态。但当正电压大于某个电压(称为转折电压)时,器件迅速转变到低阻通导状态。加在可 控硅阳极和阴极间的电压低于转折电压时,器件处于关闭状态。此时如果在控制极上加有适 当大小的正电压(对阴极),那么可控硅可迅速被激发而变为导通状态。可控硅一旦导通,控制 极便失去其控制作用。就是说,导通后撤去栅极电压可控硅仍导通,只有使器件中的电流减 到低于某个数值或阴极与阳极之间电压减小到零或负值时,器件才可恢复到关闭状态。