單向晶閘管的基本結構及工作原理
出處:taoest 發(fā)布于:2008-04-23 14:20:07
晶閘管有許多種類,下面以常用的普通晶閘管為例,介紹其基本結構及工作原理。
單向晶閘管內(nèi)有三個PN結,它們是由相互交疊的4層P區(qū)和N區(qū)所構成的,如圖(a)所示。晶閘管的三個電極是從P1引出陽極A,從N2引出陽極K,從P2引出控制極G,因此可以說它是一個四層三端半導體器件。
為了便于說明,可以把圖(a)所示晶閘臂看成是由兩部分組成的[見圖(b)],這樣可以把晶閘管等效為兩只三極管組成的一對互補管,左下部分為NPN型管,右上部分為PNP型管[見圖(c)]。

單向晶閘管結構原理圖
當接上電源Ea后,VT1及VT2郡處于放大狀態(tài),若在G、K極司加入一個正觸發(fā)信號,就相當于在VT1基極與發(fā)射極回路中有一個控制電流IG,它就是VT1的基極電流IB1。經(jīng)放大后,VT1產(chǎn)生集電極電流IC1。此電流流出VT2的基極,成為VT2的基極電流電。于是,VT2產(chǎn)生了集電極電流IC2,IC2再流入VT1的基極,再次得到放大。這樣依次循環(huán)下去,一瞬間便可使VT,和V乃全部導通并達到飽和。所以,當晶閘管加上正電壓后,一輸入觸發(fā)信號,它就會立即導通。晶閘管一經(jīng)導通后,由于導致VT1基極上總是流過比控制極電流IC大得多的電流,所以即使觸發(fā)信號消失后,晶閘管仍舊能保持導通狀態(tài)。只有降低電源電壓Ea,使VT1、VT2集電極電流小于某一維持導通的值,晶閘管才能轉為關斷狀態(tài)。
如果把電源Ea反接,VT1和VT2都不具備放大工作條件,即使有觸發(fā)信號,晶閘管也無法工作而處于關斷狀態(tài)。同樣,在沒有輸入觸發(fā)信號或觸發(fā)信號極性相反時,即使晶閘管加上正向電壓,它也無法導通。上述的兒種情況可參見圖。

單向晶閘管的幾種工作狀態(tài)
總而言之,單向晶閘管具有可控開關的特性,但是這種控制作用是觸發(fā)控制,它與一般半導體三極管構成的開關電路的控制作用是不同的。
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