晶闸管

   晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作。且其工作过程可以控制,被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频电子电路中。EC9401-5.0-AF

   日 结构和模型

   由于晶闸管是一种大功率器件,一般均用在较高压和较大电流的情况下,所以其一般需要安装散热片。常见的晶闸管塑封形式有金属外壳和塑封外壳等,常见的外形有螺栓型和平板型,如图5-12所示。

   晶闸管的内部结构简化如图5-13所示,由四层半导体材料组成,四层材料由P型半导体和N型半导体交替组成,晶闸管是由四层三个PN结构成的,P型掺杂的阳极位于底部,接着是N基区,P基区,最后是N+阴极层。它们的接触面形成三个PN结,分别为Jl、凡和凡,如果在正向阻断方向加一个电压,只要器件处于正向阻断状态,J卜凡结会正偏,而凡结

会反偏,因此在山结处将建立一个具有强电场的空间电荷区,这个空间电荷区在轻掺杂N层扩展得很宽。

   如果沿晶闸管的反向阻断方向加一个电压,使得J2结正偏,Jl、兄结反偏。因为凡结两侧都是重掺杂,所以凡结的雪崩击穿电压比较低,则外加电压主要由Jl结来承担。晶闸管可以分成两个子晶体管,一个PNP晶体管和一个NPN晶体管,如图5-14所示.

  若管的基极电流为12,则其集电极电流为屁厶2,因而TI管的集电极电流11为属尾':2;其电流作为T2管的基极电流,又进行了一次放大,形成一个正向反馈。在很短时间内,两只管子均进入饱和状态,使得晶闸管完全处于导通状态,整个过程称为触发导通过程。通常状况下,一旦晶闸管完全导通,控制极就失去了控制作用,晶闸管可以依靠内部的正反馈始终维持导通状态。晶闸管导通后,其阳极和阴极之间的电压一般为0.6~l,2V,阳极电流可达到几十~几千安。当阳极电流减小到一定数值时,晶闸管不能维持正反馈状态,管子将处于截止状态,这种使得晶闸管关断的过程称为正向阻断。如果在阳极和阴极之间加反向电压,则晶闸管也会关断,这种关断过程称为反向阻断。