可控硅模塊的結(jié)構(gòu)和特性
可控硅模塊是可控硅整流元件的簡稱,是一種具有三個PN 結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件,一般由兩晶閘管反向連接而成??墒悄懔私馑奶匦詥??今天我們就來給大家普及一下關(guān)于可控硅模塊的結(jié)構(gòu)和特性的知識:
可控硅模塊從外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三種。螺旋式的應(yīng)用較多。
可控硅模塊有三個電極——陽極(A)陰極(C)和控制極(G)。它有管芯是P型導(dǎo)體和N型導(dǎo)體交迭組成的四層結(jié)構(gòu),共有三個PN結(jié)。
可控硅模塊和只有一個PN結(jié)的硅整流二極度管在結(jié)構(gòu)上迥然不同。可控硅模塊的四層結(jié)構(gòu)和控制極的引用,為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)用可控硅模塊時,只要在控制極加上很小的電流或電壓,就能控制很大的陽極電流或電壓。目前已能制造出電流容量達幾百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅,50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。
可控硅模塊為什么其有“以小控大”的可控性呢?
首先,我們可以把從陰極向上數(shù)的第一、二、三層看面是一只NPN型號晶體管,而二、三、四層組成另一只PNP型晶體管。其中第二、第三層為兩管交迭共用。當在陽極和陰極之間加上一個正向電壓Ea,又在控制極G和陰極C之間輸入一個正的觸發(fā)信號,BG1將產(chǎn)生基極電流Ib1,經(jīng)放大,BG1將有一個放大了β1倍的集電極電流IC1 。因為BG1集電極與BG2基極相連,IC1又是BG2的基極電流Ib2。BG2又把比Ib2(Ib1)放大了β2的集電極電流IC2送回BG1的基極放大。如此循環(huán)放大,直到BG1、BG2完全導(dǎo)通。實際這一過程是“一觸即發(fā)”的過程,對可控硅模塊來說,觸發(fā)信號加入控制極,可控硅模塊立即導(dǎo)通。導(dǎo)通的時間主要決定于可控硅模塊的性能。
可控硅模塊一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通后,由于循環(huán)反饋的原因,流入BG1基極的電流已不只是初始的Ib1,而是經(jīng)過BG1、BG2放大后的電流(β1 *β2 *Ib1 )這一電流遠大于Ib1,足以保持BG1的持續(xù)導(dǎo)通。此時觸發(fā)信號即使消失,可控硅模塊仍保持導(dǎo)通狀態(tài)只有 斷開電源Ea或降低Ea,使BG1、BG2中的集電極電流小于維持導(dǎo)通的最小值時,可控硅模塊方可關(guān)斷。當然,如果Ea極性反接,BG1、BG2由于受到反向電壓作用將處于截止狀態(tài)。這時,即使輸入觸發(fā)信號,可控硅模塊也不能工作。反過來,Ea接成正向,而觸動發(fā)信號是負的,可控硅模塊也不能導(dǎo)通。另外,如果不加觸發(fā)信號,而正向陽極電壓大到超過一定值時,可控硅也會導(dǎo)通,但已屬于非正常工作情況了。
可控硅模塊這種通過觸發(fā)信號(小的觸發(fā)電流)來控制導(dǎo)通(可控硅中通過大電流)的可控特性,正是它區(qū)別于普通硅整流二極管的重要特征。
今天對于可控硅模塊的介紹就這么多,您都了解了嗎?如果還有疑問,請咨詢我們的網(wǎng)站,我們會及時為您解答。
昆二晶可控硅模塊真專家,為了您滿意,我們真的走心了。若對我們的可控硅模塊有興趣或存在疑惑,昆二晶歡迎您咨詢,咨詢電話:0577-62627555!
可控硅模塊從外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三種。螺旋式的應(yīng)用較多。
可控硅模塊有三個電極——陽極(A)陰極(C)和控制極(G)。它有管芯是P型導(dǎo)體和N型導(dǎo)體交迭組成的四層結(jié)構(gòu),共有三個PN結(jié)。
可控硅模塊和只有一個PN結(jié)的硅整流二極度管在結(jié)構(gòu)上迥然不同。可控硅模塊的四層結(jié)構(gòu)和控制極的引用,為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)用可控硅模塊時,只要在控制極加上很小的電流或電壓,就能控制很大的陽極電流或電壓。目前已能制造出電流容量達幾百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅,50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。
可控硅模塊為什么其有“以小控大”的可控性呢?
首先,我們可以把從陰極向上數(shù)的第一、二、三層看面是一只NPN型號晶體管,而二、三、四層組成另一只PNP型晶體管。其中第二、第三層為兩管交迭共用。當在陽極和陰極之間加上一個正向電壓Ea,又在控制極G和陰極C之間輸入一個正的觸發(fā)信號,BG1將產(chǎn)生基極電流Ib1,經(jīng)放大,BG1將有一個放大了β1倍的集電極電流IC1 。因為BG1集電極與BG2基極相連,IC1又是BG2的基極電流Ib2。BG2又把比Ib2(Ib1)放大了β2的集電極電流IC2送回BG1的基極放大。如此循環(huán)放大,直到BG1、BG2完全導(dǎo)通。實際這一過程是“一觸即發(fā)”的過程,對可控硅模塊來說,觸發(fā)信號加入控制極,可控硅模塊立即導(dǎo)通。導(dǎo)通的時間主要決定于可控硅模塊的性能。
可控硅模塊一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通后,由于循環(huán)反饋的原因,流入BG1基極的電流已不只是初始的Ib1,而是經(jīng)過BG1、BG2放大后的電流(β1 *β2 *Ib1 )這一電流遠大于Ib1,足以保持BG1的持續(xù)導(dǎo)通。此時觸發(fā)信號即使消失,可控硅模塊仍保持導(dǎo)通狀態(tài)只有 斷開電源Ea或降低Ea,使BG1、BG2中的集電極電流小于維持導(dǎo)通的最小值時,可控硅模塊方可關(guān)斷。當然,如果Ea極性反接,BG1、BG2由于受到反向電壓作用將處于截止狀態(tài)。這時,即使輸入觸發(fā)信號,可控硅模塊也不能工作。反過來,Ea接成正向,而觸動發(fā)信號是負的,可控硅模塊也不能導(dǎo)通。另外,如果不加觸發(fā)信號,而正向陽極電壓大到超過一定值時,可控硅也會導(dǎo)通,但已屬于非正常工作情況了。
可控硅模塊這種通過觸發(fā)信號(小的觸發(fā)電流)來控制導(dǎo)通(可控硅中通過大電流)的可控特性,正是它區(qū)別于普通硅整流二極管的重要特征。
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