什么是可控硅(晶闸管)

文章摘要：什么是可控硅(晶闸管)可控硅是硅可控整流器的简称，缩写为SCR又称为晶闸管。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。今天大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图2(a)〕：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作

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什么是可控硅(晶闸管)

可控硅是硅可控整流器的简称，缩写为SCR又称为晶闸管。

自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。今天大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图2(a)〕：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。

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。

晶闸管的特点： 是“一触即发”。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(称为维持电流)。如果晶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。

可控硅的结构：内部有相互交叠的4层PN区组成，有三个PN结，三个电极， 即阳极A 阴极K 控制极G .三个PN结实际构成了两个相互连接的三极管。一个是PNP,一个是NPN ,每个管子的集电极连接导另一个管子的基极，形成正反馈。

可控硅按其电流容量可分，50A以上的为大功率管，5A以下的为小功率管， 两者之间的则为中功率管。

可控硅的主要参数定义如下：

可控硅的额定正向平均电流：在规定条件下，阳极和阴极间可以连续通过的50HZ正旋半波电流的平均值。

可控硅的维持电流：在规定条件下维持可控硅导通的最小正向电流。

可控硅的漏源饱和电流：在栅源短路，漏源电压足够大时的漏源电流。

可控硅的正向跨导：在共源电路中，栅源输入电压每增加1V所引起的漏源输出电流的变化量。

可控硅的最大栅源电压：MOS管因为其栅极有很高的绝缘电阻，因此栅极开路时，很容易使管子损坏，存放时应注意将三个管脚短接。

例：N 沟道结型场效应管:3DJ6D

饱和漏源电流：《0.35ma 夹断电压：<4V(-4V) 栅源绝缘电阻：10(8)ohm 正向跨导：>1000 输入电容：<5pf 电容反馈：<2pf 低频噪声：<5db 高频功率增益：>10db最高震荡频率：>30mhz最大漏源电压：20V 最大栅源电压：20V 最大耗散功率：100mw 最大漏源电流：15ma

可控硅的正向（反向）阻断电压： 定义为转折电压减去100V后的电压值，使用时正向电压不允许超过此值。

可控硅的控制极触发电压电流：在规定条件下使可控硅导通所必须的最小控制极直流电压电流值，一般情况，控制极电压不的超过10V电流不超过1A

可控硅的导通时间：从控制极加上信号到阳极电流上升到最终值的90%所需要的时间。他包括延迟时间，为阳极电流上升到10%的时间，上升时间，为从10%-90%所需要的时间。

可控硅的关断时间： 从切断正向电流到控制极恢复控制能力所需要的时间。

例：3CT061(小电流单向管)电流：1A触发电压：《2V

可控硅的触发电流：0.01-30ma导通时间<80us

可控硅的关断时间：<2.5us瞬时电流：9.5A

3CTS5(小电流双向管)电流：5A触发电压：《3V

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