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晶閘管的結構由什么組成 晶閘管的工作原理是什么

本文章由注冊用戶 時代工業園 上傳提供 2025-07-04 評論 0
摘要:晶閘管由多個半導體材料層交替排列而成,其結構為PNPN四層結構,其工作原理基于控制柵極電流來控制整個器件的導通,當柵極電流超過一個閾值值時,晶閘管從關斷狀態切換到導通狀態。一旦晶閘管導通,它將保持導通狀態,直到電流降至零或通過外部控制斷開。下面一起來看看晶閘管的結構由什么組成以及晶閘管的工作原理是什么吧。

一、晶閘管的結構由什么組成

晶閘管是一(yi)種(zhong)四(si)層(ceng)(ceng)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器件,其結構(gou)由多(duo)個(ge)(ge)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)材料層(ceng)(ceng)交替(ti)排列而成(cheng),它的核心結構(gou)是PNPN四(si)層(ceng)(ceng)結構(gou),由兩(liang)個(ge)(ge)P型(xing)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)層(ceng)(ceng)和兩(liang)個(ge)(ge)N型(xing)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)層(ceng)(ceng)組成(cheng):

1、N型區域(N-region)

晶(jing)閘管的外(wai)層是兩個N型半導體區(qu)域,通常(chang)被稱為N1和N2。這(zhe)兩個區(qu)域在(zai)晶(jing)閘管的工作中起到了電流(liu)的傳導作用。

2、P型區域(P-region)

在N型(xing)區(qu)域之間有(you)兩(liang)個P型(xing)半導體(ti)區(qu)域,通常(chang)稱為(wei)P1和(he)P2。P型(xing)區(qu)域在晶閘管(guan)的工作中起到了電流控(kong)制的作用。

3、控制電極(Gate)

在(zai)P型區(qu)域的一端,有(you)一個控制電極(ji),通(tong)常稱為(wei)柵極(ji)(Gate)。柵極(ji)用來控制晶(jing)閘管的工作狀態,即控制它從(cong)關(guan)斷狀態切換到導通(tong)狀態。

4、陽極(Anode)和陰極(Cathode)

N1區域(yu)連接(jie)到晶(jing)閘管(guan)的陽(yang)極,N2區域(yu)連接(jie)到晶(jing)閘管(guan)的陰極。陽(yang)極和陰極用來引導電流(liu)進入和流(liu)出晶(jing)閘管(guan)。

二、晶閘管的工作原理是什么

晶閘(zha)管(guan)(guan)在工作(zuo)過程中(zhong),它的(de)陽極(ji)(A)和陰極(ji)(K)與電(dian)(dian)源和負載(zai)連接,組(zu)成晶閘(zha)管(guan)(guan)的(de)主電(dian)(dian)路,晶閘(zha)管(guan)(guan)的(de)門極(ji)G和陰極(ji)K與控制晶閘(zha)管(guan)(guan)的(de)裝置連接,組(zu)成晶閘(zha)管(guan)(guan)的(de)控制電(dian)(dian)路,具體(ti)工作(zuo)原(yuan)理(li)如下:

1、單向晶閘管工作原理

單向(xiang)晶(jing)閘管是PNPN閃層(ceng)結構,形成三個(ge)PN結,具(ju)有陽(yang)極A、陰極K和控制(zhi)極G三個(ge)外電極。單向(xiang)精(jing)閘管可等效為PNP,NPN兩(liang)個(ge)晶(jing)體管組成的復合管。

在陽(yang)極(ji)(ji)A之間加(jia)(jia)上(shang)(shang)正電(dian)壓后,晶(jing)閘(zha)(zha)管(guan)并不導通(tong)。只(zhi)有在控(kong)制極(ji)(ji)G加(jia)(jia)上(shang)(shang)觸(chu)發(fa)電(dian)壓時(shi),VT1、VT2相(xiang)繼迅速導通(tong),并且互相(xiang)提供基(ji)極(ji)(ji)電(dian)流(liu)維(wei)(wei)持(chi)晶(jing)閘(zha)(zha)管(guan)導通(tong)。此時(shi)即使(shi)去掉控(kong)制極(ji)(ji)上(shang)(shang)的(de)觸(chu)發(fa)電(dian)壓,晶(jing)閘(zha)(zha)管(guan)仍維(wei)(wei)持(chi)導通(tong)狀態,直至所(suo)通(tong)過的(de)電(dian)流(liu)小(xiao)于晶(jing)閘(zha)(zha)管(guan)的(de)維(wei)(wei)持(chi)電(dian)流(liu)時(shi),晶(jing)閘(zha)(zha)管(guan)才(cai)關斷。

2、雙向晶閘管工作原理

雙向(xiang)晶閘管(guan)可以等效為兩個單(dan)向(xiang)晶閘管(guan)反向(xiang)并聯,可以控制(zhi)雙向(xiang)導通(tong),因此除控制(zhi)極G外的另(ling)兩個電(dian)極不再分陽(yang)極、陰極,而稱之為主電(dian)極T1、T2。

當(dang)有觸發電(dian)壓(ya)加至控(kong)制極(ji)G時,雙向(xiang)晶(jing)閘(zha)管(guan)導(dao)(dao)通,井在觸發電(dian)壓(ya)消失后仍維持導(dao)(dao)通狀態,電(dian)流(liu)(liu)既可從T1經過(guo)VS2流(liu)(liu)向(xiang)T2,又(you)可從T2經過(guo)VS1流(liu)(liu)向(xiang)T1。當(dang)電(dian)流(liu)(liu)小于晶(jing)閘(zha)管(guan)的(de)維持電(dian)流(liu)(liu)時晶(jing)閘(zha)管(guan)關斷。

3、可關斷晶閘管工作原理

普通單向(xiang)(xiang)或雙向(xiang)(xiang)晶閘(zha)(zha)管(guan)(guan)導通后控(kong)(kong)制(zhi)極(ji)(ji)即(ji)不起作用,要(yao)關(guan)(guan)(guan)斷(duan)(duan)晶閘(zha)(zha)管(guan)(guan)必須切(qie)斷(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan),使流過(guo)晶閘(zha)(zha)管(guan)(guan)的(de)正向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)流小于(yu)維持電(dian)(dian)(dian)(dian)流。可關(guan)(guan)(guan)斷(duan)(duan)品閘(zha)(zha)管(guan)(guan)的(de)特點是可以通過(guo)控(kong)(kong)制(zhi)極(ji)(ji)關(guan)(guan)(guan)斷(duan)(duan),克服了上(shang)述缺陷。當可關(guan)(guan)(guan)斷(duan)(duan)晶閘(zha)(zha)管(guan)(guan)控(kong)(kong)制(zhi)極(ji)(ji)G加上(shang)正脈沖電(dian)(dian)(dian)(dian)壓時(shi)晶閘(zha)(zha)管(guan)(guan)導通,當控(kong)(kong)制(zhi)極(ji)(ji)G加上(shang)負(fu)脈沖電(dian)(dian)(dian)(dian)壓時(shi)晶閘(zha)(zha)管(guan)(guan)關(guan)(guan)(guan)斷(duan)(duan)。

三、晶閘管的工作條件是什么

晶閘管為半控型電力電子(zi)器件,它(ta)的工作條件如下:

1、晶(jing)閘(zha)管承受(shou)(shou)反向(xiang)陽(yang)極(ji)(ji)電壓(ya)時,不管門極(ji)(ji)承受(shou)(shou)何種電壓(ya),晶(jing)閘(zha)管都處于反向(xiang)阻斷(duan)狀態。

2、晶閘管承受正向(xiang)(xiang)陽極(ji)(ji)電壓時,僅在門極(ji)(ji)承受正向(xiang)(xiang)電壓的(de)情(qing)況下晶閘(zha)管(guan)才導通。這時晶閘(zha)管(guan)處于(yu)正向(xiang)(xiang)導通狀態,這就(jiu)是晶閘(zha)管(guan)的(de)閘(zha)流特(te)性,即可控特(te)性。

3、晶(jing)閘(zha)(zha)管在(zai)導通情況(kuang)下,只要(yao)有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何(he),晶(jing)閘(zha)(zha)管保持導通,即晶(jing)閘(zha)(zha)管導通后,門極失去作用(yong)。門極只起觸發作用(yong)。

4、晶閘管在導(dao)通情況下,當主回(hui)路(lu)電(dian)壓(或電(dian)流)減小到接近(jin)于零時(shi),晶閘管關斷。

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