可控硅的工作原理帶圖

可控硅的工作原理（帶圖）可控硅是可控硅整流器的簡(jiǎn)稱。它是由三個(gè)PN結(jié)四層結(jié)構(gòu)硅芯片和三個(gè)電極組成的半導(dǎo)體器件。圖3-29是它的結(jié)構(gòu)、外形和圖形符號(hào)。冽以沿毒挖破的轆構(gòu),外磨雷幽懵符號(hào)可控硅的三個(gè)電極分別叫陽極（A）、陰極（K）和控制極（G）。當(dāng)器件的陽極接負(fù)電位（相對(duì)陰極而言）時(shí)，從符號(hào)圖上可以看出PN結(jié)處于反向，具有類似二極管的反向特性。當(dāng)器件的陽極上加正電位時(shí)（冽以沿毒挖破的轆構(gòu),外磨雷幽懵符號(hào)可控硅的三個(gè)電極分別叫陽極（A）、陰極（K）和控制極（G）。當(dāng)器件的陽極接負(fù)電位（相對(duì)陰極而言）時(shí)，從符號(hào)圖上可以看出PN結(jié)處于反向，具有類似二極管的反向特性。當(dāng)器件的陽極上加正電位時(shí)（若控制極不接任何電壓），在一定的電壓范圍內(nèi)，器件仍處于阻抗很高的關(guān)閉狀態(tài)。但當(dāng)正電壓大于某個(gè)電壓（稱為轉(zhuǎn)折電壓）時(shí)，器件迅速轉(zhuǎn)變到低阻通導(dǎo)狀態(tài)。加在可控硅陽極和陰極間的電壓低于轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，器件處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)如果在控制極上加有適當(dāng)大小的正電壓（對(duì)陰極），則可控硅可迅速被激發(fā)而變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。可控硅一旦導(dǎo)通，控制極便失去其控制作用。就是說，導(dǎo)通后撤去柵極電壓可控硅仍導(dǎo)通時(shí)，器件才可恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)。只有使器件中的電流減到低于某個(gè)數(shù)值或陰極與陽極之間電壓減小到零或負(fù)值圖3-30是可控硅的伏安特性曲線。H（UB0而減小。當(dāng)I-'TJ船上豁羽擅勝的技安鐐性曲城圖中曲線I為正向阻斷特性。無控制極信號(hào)時(shí)，可控硅正向向轉(zhuǎn)折電壓會(huì)下降（即可以在較低正向電壓下導(dǎo)通），轉(zhuǎn)折電壓度時(shí)，就不再出現(xiàn)正向阻斷狀態(tài)了?？罩茦O信號(hào)時(shí)，正制極電流大到一定程曲線n為導(dǎo)通工作特性。可控硅導(dǎo)通后內(nèi)阻很小，管子本身壓降很低，外加電壓幾乎全部降在外電路負(fù)載上，并流過比較大的負(fù)載電流，特性曲線與二極管正向?qū)ㄌ匦韵嗨?。若陽極電壓減小（或負(fù)載電阻增加），致使陽極電流小于維持電流ih時(shí)，可控硅從導(dǎo)通狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為正向阻斷狀態(tài)，回到曲線I狀態(tài)。曲線ni為反向阻斷特性。當(dāng)器件的陽極加以反向電壓時(shí)，盡管電壓較高，但可控硅不會(huì)導(dǎo)通只有很小的漏電流）。只有反向電壓達(dá)到擊穿電壓時(shí)，電流才突然增大，若不加限制器件就會(huì)燒毀。正常工作時(shí)，外加電壓要小于反向擊穿電壓才能保證器件安全可靠地工作?？煽毓璧闹匾攸c(diǎn)是：只要控制極中通以幾毫安至幾十毫安的電流就可以觸發(fā)器件導(dǎo)通，器件中就可以通過較大的電流。利用這種特性可用于整流、開關(guān)、變頻、交直流變換、電機(jī)調(diào)速、調(diào)溫、調(diào)光及其它自動(dòng)控制電路中。二、可控硅的主要技術(shù)參數(shù).正向阻斷峰值電壓(VPFU)是指在控制極開路及正向阻斷條件下，可以重復(fù)加在器件上的正向電壓的峰值。此電壓規(guī)定為正向轉(zhuǎn)折電壓值的80%。.反向阻斷峰值電壓(VPRU)它是指在控制極斷路和額定結(jié)溫度下，可以重復(fù)加在器件上的反向電壓的峰值。此電壓規(guī)定為最高反向測(cè)試電壓值的80%。.額定正向平均電流(%)在環(huán)境溫度為+40C時(shí)，器件導(dǎo)通(標(biāo)準(zhǔn)散熱條件)可連續(xù)通過工頻(即指供電網(wǎng)供給的電源頻率.一般為50Hz或60Hz,我國規(guī)定為50Hz)正弦半波電流的平均值。.正向平均壓降(UF)在規(guī)定的條件下，器件通以額定正向平均電流時(shí)，在陽極與陰極之間電壓降的平均值。.維持電流⑷在控制極斷開時(shí)，器件保持導(dǎo)通狀態(tài)所必需的最小正向電流。.控制極觸發(fā)電流(Ig)陽極與陰極之間加直流6V電壓時(shí)，使可控硅完全導(dǎo)通所必需的最小控制極直流電流。.控制極觸發(fā)電壓(Ug)是指從阻斷轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)時(shí)控制極上所加的最小直流電壓。普通小功率可控硅參數(shù)見表3-10。表3-10普通小功率可控硅參數(shù)型號(hào)額定正向平均電流(A)正向阻斷峰值電壓(V)反向阻斷峰值電壓(V)最大正向平均壓降(V)維持電流(mA)控制極觸發(fā)電壓(V)控制極電流(mA)控制極最大允許正向電壓(V)3CT1130?300030?30001.2<20<2.5<20103CT5530?300030?30001.2<40<3.5<50103CT103CT201030?300030?30001.2<60<3.5<70102030?300030?30001.2<60<3.5<7110*正向阻斷峰值電壓及反向阻斷峰值電壓在30?3000范圍內(nèi)分檔。三、多種用途的可控硅根據(jù)結(jié)構(gòu)及用途的不同，可控硅已有很多不同的類型，除上述介紹的整流用普通可控硅之外還有；①快速可控硅。這種可控硅可以工作在較高的頻率下，用于大功率直流開關(guān)、電脈沖加工電源、激光電源和雷達(dá)調(diào)制器等電路中。②雙向可控硅。它的特點(diǎn)是可以使用正的或負(fù)的控制極脈沖，控制兩個(gè)方向電流的導(dǎo)通。它主要用于交流控制電路，如溫度控制、燈光調(diào)節(jié)及直流電極調(diào)速和換向電路等。③逆導(dǎo)可控硅。主要用于直流供電車輛(如無軌電車)的調(diào)速。④可關(guān)斷可控硅。這是一種新型可控硅，它利用正的控制極脈沖可觸發(fā)導(dǎo)通，而用負(fù)的控制極脈沖可以關(guān)斷陽極電流，恢復(fù)阻斷狀態(tài)。利用這種特性可以做成無觸點(diǎn)開關(guān)或用于直流調(diào)壓、電視機(jī)中行掃描電路及高壓脈沖發(fā)生器電路等?？煽毓璧挠猛竞軓V泛，下面僅舉兩例來說明可控硅電路的工作過程。圖3-31是采用雙基極管的可控硅調(diào)壓電路，D1-D2組成全波橋式整流電路。BG雙基極管構(gòu)成可控硅的同步觸發(fā)電路(是一個(gè)張弛振蕩器)。整流電壓經(jīng)電阻R1降壓后加在A、B兩點(diǎn)。整流后脈動(dòng)電壓的正半周通過R4、W向電容C充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到雙基極管峰點(diǎn)電壓UP時(shí)，BG由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，電容C通過b1e結(jié)及R。迅速放電，其放電電流在R。上產(chǎn)生一個(gè)尖脈沖，成為觸發(fā)可控硅：5。同極的觸發(fā)信號(hào)，從而導(dǎo)致可控硅導(dǎo)通?？煽毓鑼?dǎo)通后其正向壓降很低，所以張弛振蕩器即停止工作，電源電壓過零時(shí)(由于無濾波電容，故為單向脈動(dòng)電壓)可控硅就自動(dòng)關(guān)斷。待下一個(gè)正半周到來時(shí)，電容C又充電，重復(fù)上述過程。因而串聯(lián)于整流電路的負(fù)載RL上就得到?個(gè)受控的脈沖電壓。

電容C的充電速度與R4、、W及C的乘積有關(guān)，所以調(diào)節(jié)W之值，即能改變電容C充電到U,值的時(shí)間.也就可以改變可控硅的導(dǎo)通時(shí)間，從而改變了負(fù)載上電壓的大小。圖3-32是一種利用可控硅做成的感應(yīng)（接近）開關(guān)。它是利用人體電容和電阻與電路上電容C1，并聯(lián)促使氖管N導(dǎo)通點(diǎn)燃，從而在電阻R1上產(chǎn)生可控硅的觸發(fā)信號(hào)，使可控硅導(dǎo)通，點(diǎn)著串于可控硅電路里的燈泡。也可在電路里串接繼電器，帶動(dòng)其他電器裝置的開啟或關(guān)閉。^~mi X-眼擊坡利用證控睡的接近拜笑小型常用晶閘管數(shù)據(jù)查詢型號(hào)封裝(RMS)(A)VRRM(V)IGTIH7GT(V)SCRS單向TR3cs雙向品牌引腳圖及排序最小（喇最大(mA)最大(mA)SAC107TO-220122001050401.1TRIACS代換型號(hào)2N&m48d圖九MCR100-3TO-92O.S100□,040.25SCRSON圖五MCR100-4TO-92O.S200□,□40.25MCR100-6TQ-92O.S4000.04■□'.25MCR100-STO-92O.S600□,□40.25MAC97A6TQ-92O.S400105TRIACSQN陽十二MAC97ASTO-92O.S600105ONMAC16MTQ-22016600105050QN圖九MAC^23ASTO-220-25 1600205030ONC106DTQ-225A4400-0.23SCRSQN圖三PCRS06JTO-920.66000.25SCRSON圖五ACO1DJMTQ-2201400510TRIAGSNEQ圖十2P4MTO-202'2 1400O.S5SCRSNEQ意兒G2PBMTO-2026000.85NEQ3P4MTO-2023 140015NEQSP4JTO-220850010NEQCRD3AM-BTO-920.34000.1Mitsubishi圖七CR03AM-12TO-920.36000.1MitsubishiBCR3AM-12TO-202360030-一TRIACSMitsubishiBCR5AM-8LTO-202540020--Mitsubishi圖九BCR5AM-12LTO-202560020--MitsubishiBCR6AM-8LTO-202640030--MitsubishiBCR6AM-12LTO-202660030--MitsubishiBCR8CM-8LTO-202840030-MitsubishiBCR8CM-12LTO-202860030--MitsubishiBTA06-600BTO-220660050-一STBTA06600CTO-220660025,,BTA08600BTO-220860055050一BTA08600CTO-220860052550-BTA12600BTO-22012600105050一BTB12600BTO-2201260050--BTA16600BTO-2201660050-一BTA20600BTO-2202060050--BTA24600BTO-22025600355080一BTA26600BTO-22025600355080-BTB16600BTO-2201660050-一BTB24600BTO-22025600050--BTA18600BTO-2201860050-一BTA40700BT0-3P4070050801.55T1T2GBTA41600BT0-3P4060050801.55TF541TO-220F54003041.5Sanken圖一TF561TO-220F560030一41.5STYN865STYN1255STYN1265STYN1655STYN1665X0402MFX0405MFX0605MAX00605MAX0202MAP0102DAP0111DAPO11SDASF25JZ51BT131-600EBT134-600EBT136-600EBT136-600DBTiagx-eooBT151-600EBT152-600DTO-247adTO-247ADTO-247adTO-247ADTO-247ADTO-92TO-92TO-92TO92TO92TO92TO-3PTO-92TO-126TO-220T□用口TO^20TO-220TO-2207555755575k0.01.250.0O.S0.025LSOO1200120016001600SOOSOO600600SOO60060060060060060060060060060U60010050100501000.020.030.030.004三200SO200SO20CG.20.05G.060.06G.20.2G.0250.00520252525101532601.641.61.641.61.64l.S0.0O.S0.01.51.751.75SCRSTRIACSSCRSSTST圖十三圖五圖五>圖十五圖一國十二T1T2G圖一BT169BTO92O.S2000.05G.251.35SCRSPHI圖五BT169DTO92O.S4000.050.251.35BT169ETO92O.S5000.05G.251.35BT169GTO92O.Seoa0.050.251.35S6025LTO^202560050l.SSCRSTECCORSS035TONIB,35eoa50l.S3S055RTO^2035600SS055MTO-22055SOO3S065KTO7-^1ex65SOOSS065JTO-21SX65SOO3S065WTO7-^1ex65SOOS6Q65K.TO-21SX65eoaS6055Mtoex55600T106D1TO-20S44000.2SCRSST圖一TVN612TO^2012600225401.6TVNS16TO-22016SOO25401.6TVNS25TO^2025SOO225501.6TVN1225TO-92O.S400BTW67-600TO-3P5G600BTW67-S00TO-3P5GSOO

BTW69-600T0-3P50600---SCRSBTW69-S00T0-3P50800----BTW69-1000T0-3P5Cl1000----BTW69-1200T0-3P501200----40TPS0STO-247*SOO--1501.S5IR40TPS12TO-247351200--1501.85IRCS30-16iolTO-247491200----TRIACS-IXYSjcsao-i2ioiTO-2474g1400----I^YSCS45-16iolTO-247491600----IXYSCS45-12iol751200---1.5I^YSSM1J43TO-921600-5--TRIACS-TOSHIBA國十二SM3JZ47TO-2203600-.20--TOSHIBA圖無SM2LZ472SOO-10101.5SM16JZ47TO-22016600-30--TOSHIBAT251^NHTO-22025SOO50-1.5TRIACSSTTLG336ATLG.3600建徼參考PDF手冊(cè)STTljTZjGTS20-S00^SSOO.201.5POWER圖九圈十TS30-600W06003Ci1.5STT405-60DHT□士2口及貼片460051.5STT410-600HZ0410MFT□電2口及l(fā)iltb?TO20273460060010251.31.3STSTTG35C6D35600TRIACSSanRe^.TG25C6D25