可控矽元件的工作原理及基本特性

1、工作原理

可控矽是p1n1p2n2四層三端結構元件，共有三個pn結，分析原理時，可以把它看作由乙個pnp管和乙個npn管所組成，其等效**如圖1所示

圖1 可控矽等效**圖

當陽極a加上正向電壓時，bg1和bg2管均處於放大狀態。此時，如果從控制極g輸入乙個正向觸發訊號，bg2便有基流ib2流過，經bg2放大，其集電極電流ic2=β2ib2。因為bg2的集電極直接與bg1的基極相連，所以ib1=ic2。

此時，電流ic2再經bg1放大，於是bg1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個電流又流回到bg2的基極，表成正反饋，使ib2不斷增大，如此正向饋迴圈的結果，兩個管子的電流劇增，可控矽使飽和導通。

由於bg1和bg2所構成的正反饋作用，所以一旦可控矽導通後，即使控制極g的電流消失了，可控矽仍然能夠維持導通狀態，由於觸發訊號只起觸發作用，沒有關斷功能，所以這種可控矽是不可關斷的。

由於可控矽只有導通和關斷兩種工作狀態，所以它具有開關特性，這種特性需要一定的條件才能轉化，此條件見表1

表1 可控矽導通和關斷條件

2、基本伏安特性

可控矽的基本伏安特性見圖2

圖2 可控矽基本伏安特性

（1）反向特性

當控制極開路，陽極加上反向電壓時（見圖3），j2結正偏，但j1、j2結反偏。此時只能流過很小的反向飽和電流，當電壓進一步提高到j1結的雪崩擊穿電壓後，接差j3結也擊穿，電流迅速增加，圖3的特性開始彎曲，如特性or段所示，彎曲處的電壓uro叫「反向轉折電壓」。此時，可控矽會發生永久性反向擊穿。

圖3 陽極加反向電壓

（2）正向特性

當控制極開路，陽極上加上正向電壓時（見圖4），j1、j3結正偏，但j2結反偏，這與普通pn結的反向特性相似，也只能流過很小電流，這叫正向阻斷狀態，當電壓增加，圖3的特性發生了彎曲，如特性oa段所示，彎曲處的是ubo叫：正向轉折電壓

圖4 陽極加正向電壓

由於電壓公升高到j2結的雪崩擊穿電壓後，j2結發生雪崩倍增效應，在結區產生大量的電子和空穴，電子時入n1區，空穴時入p2區。進入n1區的電子與由p1區通過j1結注入n1區的空穴復合，同樣，進入p2區的空穴與由n2區通過j3結注入p2區的電子復合，雪崩擊穿，進入n1區的電子與進入p2區的空穴各自不能全部復合掉，這樣，在n1區就有電子積累，在p2區就有空穴積累，結果使p2區的電位公升高，n1區的電位下降，j2結變成正偏，只要電流稍增加，電壓便迅速下降，出現所謂負阻特性，見圖3的虛線ab段。

這時j1、j2、j3三個結均處於正偏，可控矽便進入正向導電狀態---通態，此時，它的特性與普通的pn結正向特性相似，見圖2中的bc段

3、觸發導通

在控制極g上加入正向電壓時（見圖5）因j3正偏，p2區的空穴時入n2區，n2區的電子進入p2區，形成觸發電流igt。在可控矽的內部正反饋作用（見圖2）的基礎上，加上igt的作用，使可控矽提前導通，導致圖3的伏安特性oa段左移，igt越大，特性左移越快。

圖5 陽極和控制極均加正向電壓

可控矽元件的工作原理及基本特性

1 工作原理 可控矽是p1n1p2n2四層三端結構元件，共有三個pn結，分析原理時，可以把它看作由乙個pnp管和乙個npn管所組成，其等效 如圖1所示 圖1 可控矽等效 圖 當陽極a加上正向電壓時，bg1和bg2管均處於放大狀態。此時，如果從控制極g輸入乙個正向觸發訊號，bg2便有基流ib2流過，經...

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可控矽工作原理

tag標籤 可控矽 一種以矽單晶為基本材料的p1n1p2n2四層三端器件，創制於1957年，由於它特性類似於真空閘流管，所以國際上通稱為矽晶體閘流管，簡稱可控矽t。又由於可控矽最初應用於可控整流方面所以又稱為矽可控整流元件，簡稱為可控矽scr。在效能上，可控矽不僅具有單向導電性，而且還具有比矽整流元...