工作原理
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,便有基流ib2流过BG2,经它放大,其集电极电流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,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。
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。任一条件都可。
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,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。
2)正向特性
当控制极开路,阳极上加上正向电压时,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。
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。
触发导通
在控制极G上加入正向电压时因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。而可控硅整流装置就是利用可控硅的这些特点来更好的控制电流的强弱的装置。
调试与维护
可控硅的应用范围很广范。它可用作硅整流,把交流电变成大小可调的直流电也可用作逆变,把直流成各种频率的交流电,还可用作直流电路或交流电路中的开关。
由于它具有体积小、重量轻、效率高、动作快、无噪声、操作维护方便等优点,在国防、航运、冶金、石油、机械制造等行业得到广泛应用。可控硅技术已成为一项就用很广的电子新技术。
可控硅整流装置是指使用可控硅这种可控型的半导体器件进行整流的装置。用处就是将交流变成直流,可用于直流电源、交直流电机控制控制等等。



















