双向晶闸管作业原理

  :双向可控硅具有两个方向轮番导通、关断的特性。双向可控硅实质上是两个反并联的单向可控硅，是由NPNPN五层半导体构成四个PN结构成、有三个电极的半导体器材。主电极的结构是对称的（都从N层引出），它的电极不像单向可控硅那样分别叫阳极和阴极，把与操控极附近的叫做榜首电极A1，另一个叫做第二电极A2。双向可控硅的首要缺陷是接受电压上升率的才干较低。这是双向可控硅在一个方导游通结束时，硅片在各层中的载流子还没有回到截止的，采纳对应的维护的办法。双向可控硅元件大多数都用在沟通操控电路，如温度操控、灯火操控、防爆沟通开关以及直流电机调速和换向等电路。

  不论可控硅的外形怎么，它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。见图1。它有三个PN结（J1、J2、J3），从J1结构的P1层引出阳极A，从N2层引出阴级K，从P2层引出操控极G，所以它是一种四层三端的半导体器材。

  可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，剖析原理时，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

  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=β2ib2。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=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，可控硅依然可以保持导通状况，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。

  因为可控硅只需导通和关断两种作业状况，所以它具有开关特性，这种特性需求必定的条件才干转化，此条件见表1

  当操控极开路，阳极加上反向电压时（见图3），J2结正偏，但J1、J2结反偏。此刻只能流过很小的反向饱满电流，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，电流敏捷添加，图3的特性开端曲折，如特性OR段所示，曲折处的电压URO叫“反向转机电压”。此刻，可控硅会发生永久性反向

  当操控极开路，阳极上加上正向电压时（见图4），J1、J3结正偏，但J2结反偏，这与一般PN结的反向特性类似，也只能流过很小电流，这叫正向阻断状况，当电压添加，图3的特性发生了曲折，如特性OA段所示，曲折处的是UBO叫：正向转机电压

  因为电压升高到J2结的雪崩击穿电压后，J2结发生雪崩倍增效应，在结区发生很多的电子和空穴，电子时入N1区，空穴时入P2区。进入N1区的电子与由P1区经过J1结注入N1区的空穴复合，相同，进入P2区的空穴与由N2区经过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区的空穴各自不能悉数复合掉，这样，在N1区就有电子堆集，在P2区就有空穴堆集，成果使P2区的电位升高，N1区的电位下降，J2结变成正偏，只需电流稍添加，电压便敏捷下降，呈现所谓负阻特性，见图3的虚线三个结均处于正偏，可控硅便进入正导游电状况---通态，此刻，它的特性与一般的PN结正向特性类似，见图2中的BC段

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