結構:
大家用的都是單向晶閘管,也就是常說的普通晶體門。
晶閘管管,由四層半導體材料組成,有三個PN結和三個外電極(圖2(A)):P層半導體引出的電極稱為陽極A,P層半導體引出的電極稱為控制電極G,N層半導體引出的電極稱為陰極k,從晶閘管的電路符號可以看出[圖2 (b)],它是一個類似二極管的單向導通器件,關鍵是增加了一個控制電極G,使其具有與二極管完全不同的工作特性。P1N1P2N2基于硅單晶的四層三端器件,始于1957年。由于其特性類似于真空閘流管,國際上稱為硅閘流管,縮寫為晶閘管T,又因其具有靜態整流作用,故又稱為可控硅整流元件,縮寫為可控硅。在性能上, SCR不僅具有單向導通性,還具有比硅整流器(俗稱“死硅”)更有價值的可控性。它只有兩種狀態:開和關。
可控硅整流器可以控制毫安級電流的大功率機電設備。如果超過這個功率,由于元件的開關損耗顯著增加,允許通過的平均電流會降低。此時,標稱電流應該下降??煽毓栌泻芏鄡烖c,比如:用小功率控制大功率,功率放大高達幾十萬倍;反應極快,微秒級開關;無觸點操作,無火花,無噪音;效率高,成本低等等。SCR的缺點:靜態和動態過載能力差;容易被干擾誤導??煽毓枵髌骺煞譃槁菟ㄐ?、平板形和平底形??煽毓柙慕Y構
不管可控硅的形狀如何,它們的管芯都是P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結構。參見圖1。它有三個PN結(J1、J2、JBOY3樂隊),分別來自J1結構的P1層、陽極A、陰極K和控制電極G,所以它是一個四層三端半導體器件。
SCR結構示意圖和符號圖
二
結構原件
可控硅是四層三端結構元件,有三個PN結。分析原理時,可以認為是由一個PNP晶體管和一個NPN晶體管組成,其等效圖如右圖所示。雙向晶閘管:雙向晶閘管是一種可控硅整流器件,又稱雙向晶閘管。該裝置可實現電路中交流電的無觸點控制,用小電流控制大電流,具有無火花、動作快、壽命長、可靠性高、簡化電路結構等優點。從外觀上看,雙向晶閘管與普通晶閘管非常相似,也有三個電極。然而,除了仍被稱為控制電極的一個電極G之外, 另外兩個電極通常被稱為主電極t1和T2,而不是陽極和陰極。它的符號也不同于普通晶閘管,普通晶閘管是將兩個晶閘管反向連接在一起畫出來的,如圖2所示。其型號在國內一般用“3CTS”或“KS”表示;國外數據也用“TRIAC”表示。雙向晶閘管的規格、型號、形狀、電極引腳排列根據不同廠家不同,但其電極引腳大多是按照T1、T2、G的順序從左到右排列的(觀察時電極引腳朝下朝向標有字符的一面)。市場上幾種塑封雙向晶閘管的外形和電極引腳排列如下圖1所示。