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可控硅(晶閘管)原理圖

2009年12月09日 09:03 www.qldv.cn 作者:佚名 用戶評論(0
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可控硅(晶閘管)原理圖

  可控硅T在工作過程中,它的陽極A和陰極K與電源和負載連接,組成可控硅的主電路,可控硅的門極G和陰極K與控制可控硅的裝置連接,組成可控硅的控制電路

  從可控硅的內(nèi)部分析工作過程:

  可控硅是四層三端器件,它有J1、J2、J3三個PN結(jié)圖1,可以把它中間的NP分成兩部分,構(gòu)成一個PNP型三極管和一個NPN型三極管的復(fù)合管圖2


  當可控硅承受正向陽極電壓時,為使可控硅導(dǎo)銅,必須使承受反向電壓的PN結(jié)J2失去阻擋作用。圖2中每個晶體管的集電極電流同時就是另一個晶體管的基極電流。因此,兩個互相復(fù)合的晶體管電路,當有足夠的門機電流Ig流入時,就會形成強烈的正反饋,造成兩晶體管飽和導(dǎo)通,晶體管飽和導(dǎo)通。

  設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流相應(yīng)為Ic1和Ic2;發(fā)射極電流相應(yīng)為Ia和Ik;電流放大系數(shù)相應(yīng)為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik,設(shè)流過J2結(jié)的反相漏電電流為Ic0,

  可控硅的陽極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和:

  Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0

  若門極電流為Ig,則可控硅陰極電流為Ik=Ia+Ig

  從而可以得出可控硅陽極電流為:I=(Ic0+Iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)式

  硅PNP管和硅NPN管相應(yīng)的電流放大系數(shù)a1和a2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化如圖3所示。

  當可控硅承受正向陽極電壓,而門極未受電壓的情況下,式(1—1)中,Ig=0,(a1+a2)很小,故可控硅的陽極電流Ia≈Ic0 晶閘關(guān)處于正向阻斷狀態(tài)。當可控硅在正向陽極電壓下,從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié),從而提高起點流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發(fā)射結(jié),并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)。這樣強烈的正反饋過程迅速進行。從圖3,當a1和a2隨發(fā)射極電流增加而(a1+a2)≈1時,式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了可控硅的陽極電流Ia.這時,流過可控硅的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。可控硅已處于正向?qū)顟B(tài)。

  式(1—1)中,在可控硅導(dǎo)通后,1-(a1+a2)≈0,即使此時門極電流Ig=0,可控硅仍能保持原來

  的陽極電流Ia而繼續(xù)導(dǎo)通。可控硅在導(dǎo)通后,門極已失去作用。

  在可控硅導(dǎo)通后,如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻,使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時,由于a1和a1迅速下降,當1-(a1+a2)≈0時,可控硅恢復(fù)阻斷狀態(tài)。

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