【48812】可控硅整流器的原理及结构

  ，是一种以晶闸管(电力电子功率器材)为根底，以智能数字操控电路为中心的电源功率操控电器。具有效率高、无机械噪声和磨损、呼应速度快、体积小、重量轻等许多长处。

  晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称，又称作可控硅整流器(Silicon Controlled RectifierSCR)，曾经被简称为可控硅。因为其能接受的电压和电流容量依然是现在电力电子器材中最高的，并且作业牢靠，因此在大容量的运用场合依然具有较为重要的位置。

  自从20世纪50年代面世以来已开展成了一个大的宗族，它的首要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。今日咱们运用的是单向晶闸管，也便是人们常说的一般晶闸管，它是由四层半导体资料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图2(a)〕：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫操控极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕能够正常的看到，它和二极管相同是一种单独向导电的器材，关键是多了一个操控极G，这就使它具有与二极管彻底不同的作业特性。

  可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，剖析原理时，能够把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图所示

  当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于扩大状况。此刻，假如从操控极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2扩大，其集电极电流ic2=2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此刻，电流ic2再经BG1扩大，所以BG1的集电极电流ic1=1ib1=12ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的成果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱满导通。

  因为BG1和BG2所构成的正反馈效果，所以一旦可控硅导通后，即便操控极G的电流消失了，可控硅依然能够保持导通状况，因为触发信号只起触发效果，没有关断功用，所以这种可控硅是不行关断的。

  可控硅整流器VS与小灯泡EL串联起来，经过开关S接在直流电源上。留意阳极A是接电源的正极，阴极K接电源的负极，操控极G经过按钮开关SB接在3V直流电源的正极(讴歌运用的是KP5型晶闸管，若选用KP1型，应接在1.5V直流电源的正极)。晶闸管与电源的这种衔接办法叫做正向衔接，也便是说，给晶闸管阳极和操控极所加的都是正向电压。现在咱们合上电源开关S，小灯泡不亮，阐明晶闸管没有导通;再按一下按钮开关SB，给操控极输入一个触发电压，小灯泡亮了，阐明晶闸管导通了。这个演示试验给了咱们什么启示呢?

  这个试验告知咱们，要使可控硅整流器导通，一是在它的阳极A与阴极K之间外加正向电压，二是在它的操控极G与阴极K之间输入一个正向触发电压。晶闸管导通后，松开按钮开关，去掉触发电压，依然保持导通状况。

  可控硅整流器的特色：是“剑拔弩张”。可是，假如阳极或操控极外加的是反向电压，晶闸管就不能导通。操控极的效果是经过外加正向触发脉冲使晶闸管导通，却不能使它关断。那么，用什么办法才能使导通的晶闸管关断呢?使导通的晶闸管关断，能够断开阳极电源(图3中的开关S)或使阳极电流小于保持导通的最小值(称为保持电流)。假如晶闸管阳极和阴极之间外加的是沟通电压或脉动直流电压，那么，在电压过零时，晶闸管会自行关断。