可控硅元件
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文章摘要:一、概述一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件,创制于1957年,由于它特性类似于真空闸流管,所以国际上通称为硅晶体闸流管,简称晶闸管T。又由于晶闸管最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件,简称为可控硅SCR。在性能上,可控硅不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件(谷称“死硅”)更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态。可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备,如果超过此频率,因元件开关损髦显著增加,允许通过的平均电流相降低,此时,标称电流应降级使用。可控硅的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无
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一、概述
一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件,创制于1957年,由于它特性类似于真空闸流管,所以国际上通称为硅晶体闸流管,简称晶闸管T。又由于晶闸管最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件,简称为可控硅SCR。
在性能上,可控硅不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件(谷称“死硅”)更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态。
可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备,如果超过此频率,因元件开关损髦显著增加,允许通过的平均电流相降低,此时,标称电流应降级使用。
可控硅的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪音;效率高,成本低等等。
可控硅的弱点:静态及动态的过载能力较差;容易受干扰而误导通。
可控硅从外形上分类主要有:螺栓形、平板形和平底形。
二、可控硅元件的结构和型号
1、结构
不管可控硅的外形如何,它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。见图1。它有三个PN结(J1、J2、J3),从J1结构的P1层引出阳极A,从N2层引出阴级K,从P2层引出控制极G,所以它是一种四层三端的半导体器件
图1、可控硅结构示意图和符号图
2、型号
目前国产可控硅的型号有部颁新、旧标准两种,新型号将逐步取代旧型号。
表一 KP型可控硅新旧标准主要特性参数对照表
参数
部颁新标准(JB1144-75)
部颁旧标准(JB1144-71)
序号
KP型右控硅整流元件
3CT系列可控硅整流元件
1
额定通态平均电流(IT(AV))
额定正向平均值电流(IF)
2
断态重复峰值电压(UDRM)
正向阻断峰值电压(UPF)
3
反向重复峰值电压(URRM)
反向峰值电压(VPR)
4
断态重复平均电流(IDR(AV))
正向平均漏电流(I)
5
反向重复平均电流(IRR(AV))
反向平均漏电电流(IRL)
6
通态平均电压(UT(AV))
最大正向平均电压降(VF)
7
门极触发电流(IGT)
控制极触发电流(Ig)
8
门极触发电压(UGT)
控制极触发电压(Vg)
9
断态电压临界上升率(du/dt)
极限正向电压上升率(dV/dt)
10
维持电流(IH)
维持电流(IH)
11
额定结温(TjM)
额定工作结温(Tj)
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