晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理有哪些？
答：晶閘管的結(jié)構(gòu) ：它有三個(gè)電極,螺旋那一端是陽(yáng)極a 的引出端,并利用它與散熱器固定;另一較粗的引線為陰極 k,較細(xì)的引線則為控制極g. 容量更大的晶閘管一般采用平板式,可帶風(fēng)冷或水冷散熱器, 容量較小的晶閘管與大功率二極管外形相似,只是多了一個(gè)控制極. 晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由 pnpn 四層半導(dǎo)體構(gòu)成,中間形成三個(gè)pn 結(jié):j1,j2,j3.從下面的 p1 層引出陽(yáng)極,從上層引 出陰極,由中間的 p2 層引出控制極.
晶閘管就如二極管一樣,具有單向?qū)щ娞匦?電流只能從陽(yáng)極流向陰極,當(dāng)元件加以反向 電壓,只有極小的反向漏電流從陰極流向陽(yáng)極,晶閘管處于反向阻斷狀態(tài).
晶閘管不同于二極管,還具有正向?qū)ǖ目煽靥匦?當(dāng)元件加上正向電壓時(shí),元件還不能 導(dǎo)通,呈正向阻斷狀態(tài),這是二極管所不具有的.
晶閘管的工作原理：
晶閘管在工作過(guò)程中,陽(yáng)極a, 陰極k和電源, 負(fù)載相連,組成了晶閘管的主電路,門板g, 陰極k 和控制裝置相連,組成了晶閘管的控制電路(或稱觸發(fā)電路).當(dāng)陽(yáng)—陰極間加正向電壓vak(ea),同時(shí)控制柵極—陰極間加正向電壓vgk(eg)時(shí),就產(chǎn)生控制極電流 ig(即 ib2), 經(jīng)t2 放大后,形成集電極電流 ic2=β2* ib2 ,這個(gè)電流又是t1 的基極電流,即, ib1 = ic2 同樣經(jīng)t1 放大,產(chǎn)生集電極電流 ic1 = β1 *β2* ib2 ,此電流又作為t2 的基極電流再行放大, 如此循環(huán)往復(fù),形成正反饋過(guò)程,從而使晶閘管完全導(dǎo)通(電流的大小由外加電源電壓和負(fù)載電阻決定)這個(gè)導(dǎo)通過(guò)程是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的,一般不超過(guò)幾微秒,稱為觸發(fā)導(dǎo)通過(guò)程. 導(dǎo)通后即使去掉eg ,晶閘管依靠自身的正反饋?zhàn)饔萌匀豢梢跃S持導(dǎo)通.并成為不可控.因此, eg 只起觸發(fā)導(dǎo)通的作用,一經(jīng)觸發(fā)后, eg 不管存在與否,晶閘管仍將導(dǎo)通.
導(dǎo)通時(shí),晶閘管的正向壓降一般約為0.6～1.2v. 值得注意的是,如果因外電路負(fù)載電阻增加或電源電壓ea 減小使陽(yáng)極電流降低到小于某一數(shù)值ih 時(shí),則使t1 和t2 管脫離飽和狀態(tài), 即t1 和t2 管的集電極—發(fā)射極壓降增高,使陽(yáng)極電流進(jìn)一步減小,形成正反饋.最終使t1 和t2 管截止,即晶閘管呈阻斷狀態(tài).因此稱ih 為最小維持電流.若已導(dǎo)通的晶閘管的外加電壓降到零或切斷電源,則陽(yáng)極電流降到零,晶閘管即自行阻斷。