
晶闸管是闸流管的缩写,也称为可控硅整流器(SCR)。
操作原理
晶闸管有三个接线端子:阳极A、阴极K和栅极g,晶闸管内部有一个PNPN的四层半导体结构,形成三个PN结。如果在栅极注入驱动电流,同时增加基极电流,就会形成很强的正反馈,晶闸管处于导通状态。此时,当栅极电流被去除后,晶闸管内部已经形成了一个很强的正反馈,晶闸管仍然会保持导通状态。
如果要关断晶闸管,必须去掉加在阳极上的直流电压,或者对阳极施加反压,尽量把流过晶闸管的电流减小到某个接近于零的值,晶闸管才能关断。同时,也正是因为门极只能控制其开启,而不能控制其关闭,所以晶闸管也被称为半控器件。
基本特征
静态特性
晶闸管的伏安特性
1)晶闸管两端施加反压,栅极触发电流无法控制其导通;
2)晶闸管两端加正电压,只有在门极加触发电流时晶闸管才能导通;
3)晶闸管开通时,门极将失去控制运行,无论门极电流有无,晶闸管都会开通;
4)要关断导通的晶闸管,外加电压和外电路电流只能使流过晶闸管的电流接近于零。为了保证安全可靠,门极触发电路提供的触发电压、触发电流和功率应限制在晶闸管门极伏安特性曲线的可靠触发区域内。
动态特性
晶闸管开通和关断过程的波形
1)开关过程晶闸管内部正反馈过程需要时间,同时由于外部电路电感的限制,晶闸管被触发后阳极电流的增加不会是瞬间的。从栅极电流阶跃到电流上升到稳态值的10%的时间称为延迟时间。从10%到90%所需要的时间称为上升时间,两者之和定义未开启时间。
2)关断时间当外部电压突然变化时,阳极电流逐渐衰减到零。反方向会流过反向恢复电流,同时由于外电路电感的存在,会在晶闸管两端造成反向峰值电压。最后,当反向恢复电流衰减到零时,晶闸管将恢复其对反向电压的阻断能力。晶闸管的关断时间约为几百微秒。









