三航仪器采购网  
首页
 
产品
 
品牌
 
下载
 
报价
 
学术

我要检索:

 
 您的位置: 首页 >> 集成电路测试 >> 可控硅元件的工作原理及基本特性
 

可控硅元件的工作原理及基本特性


可控硅元件的工作原理及基本特性

1、工作原理

可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图1所示

图1 可控硅等效图解图

当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。

由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。

由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化,此条件见表1

表1 可控硅导通和关断条件

状态 条件 说明
从关断到导通

1、阳极电位高于是阴极电位
2、控制极有足够的正向电压和电流

两者缺一不可
维持导通

1、阳极电位高于阴极电位
2、阳极电流大于维持电流

 两者缺一不可
从导通到关断

1、阳极电位低于阴极电位
2、阳极电流小于维持电流

任一条件即可 

2、基本伏安特性

可控硅的基本伏安特性见图2

图2 可控硅基本伏安特性 

(1)反向特性

当控制极开路,阳极加上反向电压时(见图3),J2结正偏,但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流,当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后,接差J3结也击穿,电流迅速增加,图3的特性开始弯曲,如特性OR段所示,弯曲处的电压URO叫“反向转折电压”。此时,可控硅会发生永久性反向击穿。

图3 阳极加反向电压

(2)正向特性

当控制极开路,阳极上加上正向电压时(见图4),J1、J3结正偏,但J2结反偏,这与普通PN结的反向特性相似,也只能流过很小电流,这叫正向阻断状态,当电压增加,图3的特性发生了弯曲,如特性OA段所示,弯曲处的是UBO叫:正向转折电压 

图4 阳极加正向电压

由于电压升高到J2结的雪崩击穿电压后,J2结发生雪崩倍增效应,在结区产生大量的电子和空穴,电子时入N1区,空穴时入P2区。进入N1区的电子与由P1区通过J1结注入N1区的空穴复合,同样,进入P2区的空穴与由N2区通过J3结注入P2区的电子复合,雪崩击穿,进入N1区的电子与进入P2区的空穴各自不能全部复合掉,这样,在N1区就有电子积累,在P2区就有空穴积累,结果使P2区的电位升高,N1区的电位下降,J2结变成正偏,只要电流稍增加,电压便迅速下降,出现所谓负阻特性,见图3的虚线AB段。

这时J1、J2、J3三个结均处于正偏,可控硅便进入正向导电状态---通态,此时,它的特性与普通的PN结正向特性相似,见图2中的BC段

3、触发导通

在控制极G上加入正向电压时(见图5)因J3正偏,P2区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。在可控硅的内部正反馈作用(见图2)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。

图5 阳极和控制极均加正向电压

 
2009/05/31
 最新文章
 ·英国ABI产品技术交流研讨会新 ..
 ·可控硅技术问答二
 ·晶闸管相关技术问答
 ·晶闸管在电路中的主要用途
 ·用万用表可以区分晶闸管的三个 ..
 ·晶闸管的主要工作特性
 ·可控硅的概念和结构
 ·可控硅元件—可控硅元件的结构
 ·可控硅元件的工作原理及基本特性
 ·可控硅参数符号说明
 ·集成电路运算放大器主要参数
 ·比较器和运算放大器的区别
 ·数字集成电路功能测试仪存在的 ..
 ·CirrusLogic推出地震应用集成 ..
 ·生物芯片——第二次芯片革命
 热门文章
 ·整流电路
 ·常用中小功率三极管参数表
 ·电容的类别和符号
 ·TTL电路
 ·二极管 三极管 MOS器件基本原理
 ·继电器基础
 ·电子元件基础
 ·ECL电路
 ·常用电工维修工具及使用
 ·半导体基础
 ·CMOS-IC电路
 ·中外射频功率管参数及互换表
 ·PLC软元件在电气系统可靠性设 ..
 ·电容器的型号命名方法
 ·变压器的基本知识
 

网站首页 - 关于我们 - 联系方式 - 产品大全 - 品牌大全 - 产品报价 - 资料下载 - 学术文章 - 在线咨询
电话:010-82573333 E_mail:h4040@163.com
北京金三航科技发展有限公司版权所有 (C) 2018 All Rights Reserved  
京ICP备05068049号
京公网安备 11010802020646号