可控硅又稱晶閘管(Silicon Controlled Rectifier,SCR)。自從20世紀(jì)50年代問世以來已經(jīng)發(fā)展成了一個大的家族,,它的主要成員有單向晶閘管,、雙向晶閘管,、光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管,、可關(guān)斷晶可控硅閘管,、快速晶閘管,等等,。
ABB 可控硅
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可控硅,,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,,亦稱為晶閘管,。具有體積小、結(jié)構(gòu)相對簡單,、功能強(qiáng)等特點(diǎn),,是比較常用的半導(dǎo)體器件之一。該器件被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和電子產(chǎn)品中,,多用來作可控整流,、逆變、變頻、調(diào)壓,、無觸點(diǎn)開關(guān)等,。家用電器中的調(diào)光燈、調(diào)速風(fēng)扇,、空調(diào)機(jī),、電視機(jī)、電冰箱,、洗衣機(jī),、照相機(jī)、組合音響,、聲光電路,、定時控制器,、玩具裝置,、無線電遙控、攝像機(jī)及工業(yè)控制等都大量使用了可控硅器件,。
大家使用的是單向晶閘管,,也就是人們常說的普通晶閘
可控硅
可控硅
管,它是由四層半導(dǎo)體材料組成的,,有三個PN結(jié),,對外有三個電極〔圖2(a)〕:*層P型半導(dǎo)體引出的電極叫陽極A,第三層P型半導(dǎo)體引出的電極叫控制極G,,第四層N型半導(dǎo)體引出的電極叫陰極K,。從晶閘管的電路符號〔圖2(b)〕可以看到,它和二極管一樣是一種單方向?qū)щ姷钠骷?,關(guān)鍵是多了一個控制極G,,這就使它具有與二極管*不同的工作特性。
以硅單晶為基本材料的P1N1P2N2四層三端器件,起始于1957年,,因?yàn)樗奶匦灶愃朴谡婵臻l流管,,所以國際上通稱為硅晶體閘流管,簡稱晶閘管T,,又因?yàn)榫чl管最初的在靜止整流方面,,所以又被稱之為硅可控整流元件,簡稱為可控硅SCR.
在性能上,,可控硅不僅具有單向?qū)щ娦?,而且還具有比硅整流元件(俗稱"死硅")更為可貴的可控性.它只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài).
可控硅能以毫安級電流控制大功率的機(jī)電設(shè)備,如果超過此功率,,因元件開關(guān)損耗顯著增加,,允許通過的平均電流相降低,此時,標(biāo)稱電流應(yīng)降級使用.
可控硅的優(yōu)點(diǎn)很多,,例如:以小功率控制大功率,,功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬倍;反應(yīng)極快,在微秒級內(nèi)開通,、關(guān)斷;無觸點(diǎn)運(yùn)行,,無火花、無噪音;效率高,,成本低等等.
可控硅的弱點(diǎn):靜態(tài)及動態(tài)的過載能力較差;容易受干擾而誤導(dǎo)通.
可控硅從外形上分類主要有:螺栓形,、平板形和平底形.
可控硅元件的結(jié)構(gòu)
不管可控硅的外形如何,它們的管芯都是由P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結(jié)構(gòu).見圖1.它有三個PN結(jié)(J1,、J2,、J3),從J1結(jié)構(gòu)的P1層引出陽極A,,從N2層引出陰級K,,從P2層引出控制極G,所以它是一種四層三端的半導(dǎo)體器件.
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