一、晶閘管的結(jié)構(gòu)由什么組成
晶閘管是一種四層半導(dǎo)體器件,其結(jié)構(gòu)由多個半導(dǎo)體材料層交替排列而成,它的核心結(jié)構(gòu)是PNPN四層結(jié)構(gòu),由兩個P型半導(dǎo)體層和兩個N型半導(dǎo)體層組成:
1、N型區(qū)域(N-region)
晶閘管的外層是兩個N型半導(dǎo)體區(qū)域,通常被稱為N1和N2。這兩個區(qū)域在晶閘管的工作中起到了電流的傳導(dǎo)作用。
2、P型區(qū)域(P-region)
在N型區(qū)域之間有兩個P型半導(dǎo)體區(qū)域,通常稱為P1和P2。P型區(qū)域在晶閘管的工作中起到了電流控制的作用。
3、控制電極(Gate)
在P型區(qū)域的一端,有一個控制電極,通常稱為柵極(Gate)。柵極用來控制晶閘管的工作狀態(tài),即控制它從關(guān)斷狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。
4、陽極(Anode)和陰極(Cathode)
N1區(qū)域連接到晶閘管的陽極,N2區(qū)域連接到晶閘管的陰極。陽極和陰極用來引導(dǎo)電流進(jìn)入和流出晶閘管。
二、晶閘管的工作原理是什么
晶閘管在工作過程中,它的陽極(A)和陰極(K)與電源和負(fù)載連接,組成晶閘管的主電路,晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路,具體工作原理如下:
1、單向晶閘管工作原理
單向晶閘管是PNPN閃層結(jié)構(gòu),形成三個PN結(jié),具有陽極A、陰極K和控制極G三個外電極。單向精閘管可等效為PNP,NPN兩個晶體管組成的復(fù)合管。
在陽極A之間加上正電壓后,晶閘管并不導(dǎo)通。只有在控制極G加上觸發(fā)電壓時,VT1、VT2相繼迅速導(dǎo)通,并且互相提供基極電流維持晶閘管導(dǎo)通。此時即使去掉控制極上的觸發(fā)電壓,晶閘管仍維持導(dǎo)通狀態(tài),直至所通過的電流小于晶閘管的維持電流時,晶閘管才關(guān)斷。
2、雙向晶閘管工作原理
雙向晶閘管可以等效為兩個單向晶閘管反向并聯(lián),可以控制雙向?qū)?,因此除控制極G外的另兩個電極不再分陽極、陰極,而稱之為主電極T1、T2。
當(dāng)有觸發(fā)電壓加至控制極G時,雙向晶閘管導(dǎo)通,井在觸發(fā)電壓消失后仍維持導(dǎo)通狀態(tài),電流既可從T1經(jīng)過VS2流向T2,又可從T2經(jīng)過VS1流向T1。當(dāng)電流小于晶閘管的維持電流時晶閘管關(guān)斷。
3、可關(guān)斷晶閘管工作原理
普通單向或雙向晶閘管導(dǎo)通后控制極即不起作用,要關(guān)斷晶閘管必須切斷電源,使流過晶閘管的正向電流小于維持電流??申P(guān)斷品閘管的特點是可以通過控制極關(guān)斷,克服了上述缺陷。當(dāng)可關(guān)斷晶閘管控制極G加上正脈沖電壓時晶閘管導(dǎo)通,當(dāng)控制極G加上負(fù)脈沖電壓時晶閘管關(guān)斷。
三、晶閘管的工作條件是什么
晶閘管為半控型電力電子器件,它的工作條件如下:
1、晶閘管承受反向陽極電壓時,不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。
2、晶閘管承受正向陽極電壓時,僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時晶閘管處于正向?qū)顟B(tài),這就是晶閘管的閘流特性,即可控特性。
3、晶閘管在導(dǎo)通情況下,只要有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導(dǎo)通,即晶閘管導(dǎo)通后,門極失去作用。門極只起觸發(fā)作用。
4、晶閘管在導(dǎo)通情況下,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時,晶閘管關(guān)斷。