单向晶闸管的基本结构及工作原理
出处:taoest 发布于:2008-04-23 14:20:07
晶闸管有许多种类,下面以常用的普通晶闸管为例,介绍其基本结构及工作原理。
单向晶闸管内有三个PN结,它们是由相互交叠的4层P区和N区所构成的,如图(a)所示。晶闸管的三个电极是从P1引出阳极A,从N2引出阳极K,从P2引出控制极G,因此可以说它是一个四层三端半导体器件。
为了便于说明,可以把图(a)所示晶闸臂看成是由两部分组成的[见图(b)],这样可以把晶闸管等效为两只三极管组成的一对互补管,左下部分为NPN型管,右上部分为PNP型管[见图(c)]。
单向晶闸管结构原理图
当接上电源Ea后,VT1及VT2郡处于放大状态,若在G、K极司加入一个正触发信号,就相当于在VT1基极与发射极回路中有一个控制电流IG,它就是VT1的基极电流IB1。经放大后,VT1产生集电极电流IC1。此电流流出VT2的基极,成为VT2的基极电流电。于是,VT2产生了集电极电流IC2,IC2再流入VT1的基极,再次得到放大。这样依次循环下去,一瞬间便可使VT,和V乃全部导通并达到饱和。所以,当晶闸管加上正电压后,一输入触发信号,它就会立即导通。晶闸管一经导通后,由于导致VT1基极上总是流过比控制极电流IC大得多的电流,所以即使触发信号消失后,晶闸管仍旧能保持导通状态。只有降低电源电压Ea,使VT1、VT2集电极电流小于某一维持导通的值,晶闸管才能转为关断状态。
如果把电源Ea反接,VT1和VT2都不具备放大工作条件,即使有触发信号,晶闸管也无法工作而处于关断状态。同样,在没有输入触发信号或触发信号极性相反时,即使晶闸管加上正向电压,它也无法导通。上述的儿种情况可参见图。
单向晶闸管的几种工作状态
总而言之,单向晶闸管具有可控开关的特性,但是这种控制作用是触发控制,它与一般半导体三极管构成的开关电路的控制作用是不同的。
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