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常用晶闸管结构及电路符号分析

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2-36 单向晶闸管的结构、外形和电路符号2.双向晶闸管双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成,对外也有三个电极,其外形如图2-37所示。门极关断晶闸管又称为门控晶闸管,简称VS。一般晶闸管在有触发信号下一旦导通,去掉触发信号,晶闸管仍会维持导通态。

常用晶闸管结构及电路符号分析

1.单向晶体

单向晶体管有三个PN结四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体器件,其外形如图2-36b所示。

晶闸管的三个电极分别叫作阳极(A)、阴极(K)和门极(G)。当器件的阳极接负电位(相对阴极而言)时,从符号上可以看出PN结处于反向,具有类似二极管的反向特性。当器件的阳极上加正电位时(若门极不接任何电压),在一定的电压范围内,器件仍处于阻抗很高的关闭状态。但当正电压大于某个电压(称为转折电压)时,器件迅速转变到低阻导通状态。导通后撤去栅极电压晶闸管仍导通,只有使器件中的电流减到低于某个数值或阴极与阳极之间电压减小到零或负值时,器件才可恢复到关闭。

单向晶闸管的特点是:只要门极即使通过几毫安的电流就可以触发器件导通。器件中可以通过较大的电流。利用这种特性可用于整流、开关、变频、调速、调温等自动控制电路中。

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图2-36 单向晶闸管的结构、外形和电路符号

2.双向晶闸管

双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成,对外也有三个电极,其外形如图2-37所示。

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图2-37 双向晶闸管的结构、外形和电路符号

双向晶闸管与单向晶闸管一样,也具有触发控制特性。不过,它的触发控制特性与单向二极管有很大的不同,这就是无论在阳极和阴极间接入何种极性的电压,只要在它的门极上加一个触发脉冲,也不管这个脉冲是什么极性的,都可以使双向晶闸管导通。

由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制,因此双向晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分,通常把这两个主电极称为T1电极和T2电极,将接P型半导体材料上的主电极称为T1电极,将接在N型半导体材料上的电极称为T2电极。

3.门极关断(GTO)晶闸管

门极关断(GTO)晶闸管也属于PNPN四层三端结构,其等效电路与普通晶闸管相同,其外形如图2-38所示。

门极关断晶闸管又称为门控晶闸管,简称VS。一般晶闸管在有触发信号下一旦导通,去掉触发信号,晶闸管仍会维持导通态。而门极关断晶闸管的特点是:当门极加负触发信号时,晶闸管能自动关断,它不仅保持了晶闸管控制大电流的闸流能力,又具有可控关断的能力,为晶闸管应用提供了更为方便、更宽的范围。

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图2-38 门极关断晶闸管的外形和电路符号

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