单向可控硅和双向可控硅原理及应用大全.doc

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1、目录可控硅元件的工作原理及基本特性可控硅元件—可控硅元件的结构可控硅知识的问与答可控硅元件—可控硅整流电路如何鉴别可控硅的三个极晶闸管的工作原理可关断晶闸管（GTO）硅控制开关（SCS）逆导晶闸管(RCT)硅双向开关（SBS)硅单向开关SUS（单向触发晶体管）双向触发二极管（DIAC)固态继电器简介S/HS固态继电器原理与应用向强电冲击的先锋----可控硅双向触发二极管固体继电器SSR双向触发二极管单结晶体管（双基极二极管）原理单结晶体管原理电动机、变压器的控制电力电子技术向高频领域发展应重新认识的几个概念认识变压器、电抗器光控晶闸管可控硅整流电路中的波形系数可控硅元件的工作原理及基

2、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所示目录可控硅元件的工作原理及基本特性可控硅元件—可控硅元件的结构可控硅知识的问与答可控硅元件—可控硅整流电路如何鉴别可控硅的三个极晶闸管的工作原理可关断晶闸管（GTO）硅控制开关（SCS）逆导晶闸管(RCT)硅双向开关（SBS)硅单向开关SUS（单向触发晶体管）双向触发二极管（DIAC)固态继电器简介S/HS固态继电器原理与应用向强电冲击的先锋----可控硅双向触发二极管固体继电器SSR双向触发二极管单结晶体管（双基极二极管）原理单

3、结晶体管原理电动机、变压器的控制电力电子技术向高频领域发展应重新认识的几个概念认识变压器、电抗器光控晶闸管可控硅整流电路中的波形系数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

4、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

5、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、

6、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

7、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