可控硅的工作原理帶圖

1、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)可控硅的三個(gè)電極分別叫陽(yáng)極 （A）、陰極（K）和控制極（G）。當(dāng)器件的陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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

2、控硅可迅速被激發(fā)而變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)?？煽毓枰坏?dǎo)通，控制極便失去其控制作用。就是說(shuō)， 導(dǎo)通后撤去柵極電壓可控硅仍導(dǎo)通，只有使器件中的電流減到低于某個(gè)數(shù)值或陰極與陽(yáng)極之間電壓減小到零或負(fù)值 時(shí)，器件才可恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)。圖3-30是可控硅的伏安特性曲線。圖中曲線I為正向阻斷特性。無(wú)控制極信號(hào)時(shí)，可控硅正向?qū)妷簽檎蜣D(zhuǎn)折電壓 （Ubo）；當(dāng)有控制極信號(hào)時(shí)，正 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)折電壓隨控制極電流的增大而減小。 當(dāng)控制極電流大到一定程 度時(shí)，就不再出現(xiàn)正向阻斷狀態(tài)了。曲線口為導(dǎo)通工作特性?？煽毓鑼?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(guò)比

3、較大的負(fù)載電流，特性曲線與二極管正向?qū)ㄌ匦韵嗨?。若?yáng)極電壓減?。ɑ蜇?fù)載電阻增加），致使陽(yáng)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W為反向阻斷特性。當(dāng)器件的陽(yáng)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。可控硅的重要特點(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(guò)較大的 電流。利用這種特性可用于整流、開(kāi)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

4、電路中。二、可控硅的主要技術(shù)參數(shù)1 .正向阻斷峰值電壓（Vpfu）是指在控制極開(kāi)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%。2 .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%。3 .額定正向平均電流（If）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(guò)工頻（即指供電網(wǎng)供給的電源頻率.一般為50Hz或60Hz ,我國(guó)規(guī)定為50Hz）正弦半波電流的平均值。4 .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(yáng)極與陰極之間電壓降

5、的平均值。5 .維持電流（Ih）在控制極斷開(kāi)時(shí)，器件保持導(dǎo)通狀態(tài)所必需的最小正向電流。6 .控制極觸發(fā)電流（1g）陽(yáng)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。7 .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(jiàn)表 3-lQo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.

6、5<20103CT5530 300030 30001.2<40< 3.5<50103CT101030 300030 30001.2< 60< 3.5<70103CT202030 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303000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；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(kāi)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。雙向可控硅。它的特點(diǎn)是可

7、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。逆導(dǎo)可控硅。主要用于直流供電車(chē)輛（如無(wú)軌電車(chē)）的調(diào)速?？申P(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(yáng)極電 流，恢復(fù)阻斷狀態(tài)。利用這種特性可以做成無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)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(lái)說(shuō)明可控硅電路的工作過(guò)程。圖3-31是采用雙基極管的可控硅調(diào)壓電路，DiD2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)張弓&振蕩器）o整流電壓經(jīng)電阻

8、 Ri降壓后加在A、B兩點(diǎn)。整流后脈動(dòng)電壓的正半周通過(guò)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(guò)bie結(jié)及R。迅速放電，其放電電流在Ro上產(chǎn)生一個(gè)尖脈沖，成為觸發(fā)可控硅 （SCR）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(guò)零時(shí)（由于無(wú)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(lái)時(shí)，電容C又充電，重復(fù)上述過(guò)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

9、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。用於31索普根貴毒拄碘濾盤(pán)龜磕圖3-32是一種利用可控硅做成的感應(yīng) （接近）開(kāi)關(guān)。它是利用人體電容和電阻與電路上電容Ci,并聯(lián)促使短管N導(dǎo)通點(diǎn)燃，從而在電阻 Ri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(kāi)啟或關(guān)閉。9產(chǎn)小型常用晶聞管數(shù)據(jù)查詢3:型號(hào)封裝IT(RMS)WVRRM (V)IGTIHVGT (V).一一一一.一一 SCRS單向丁 RIA2三雙向品牌引蒯國(guó)及排序最小(mA)最大(mA)最丈(mA)SAC 187TO-220122001050401.1TRIACS代換

10、型號(hào)2聞634白白 圖丸MCR100'3TO-920.8LOG .040.25.MCR100-4TO-920.8200Q.04D.25一SCRSON圖五MCR100-6TO-920.84000.040.25一MCR100-8TO-920,86oa0,040.25-MAC97A6TO-920.8400-105ON國(guó)十二MAC97ASTO-920.860G-105一TRIACSONMAC16MTO-22016600105050一ON圖九h*lAC223A8TO-22025600205030，ONC106DTO-225A44oa-0.23SCRSON的三P 匚 RECIBITO-920.G6

11、oa-0.25一SCRSON圖五由匚口工口口間TO-2201400510一TRIACSNEC圖十2P4MTO-202240a0.B5-NEC2P6MTO-2G22600o.e5NECKAG3P4MTO-20 2340Gi5一NEC8P43TO-22085 口口i 口一SCRJSNECCR03AM-9TO-920.34000,1-Mitsubishi圉七CRn3AM-12TO-520.3eoa0A-MitsubishiBCR3AM-8TO-2Q2340030-MitsubishiBCR3AM-12TO-202360030,TRIACSUAJ/ 、MitsubishiBCR5AM-8LTO-202

12、540020MitsubishiSABCR5AM-12LTO-202560020-MitsubishiBCR6AM-8LTO-202640030-MitsubishiBCR6AM-12LTO-202660030一MitsubishiBCR8CM-8LTO-202840030MitsubishiBCR8CM-12LTO-202860030MitsubishiBTA06-600BTO-220660050,STBTA06 600CTO-220660025BTA08 600BTO-220860055050BTA08 600CTO-220860052550BTA12 600BTO-22012600105

13、050BTB12 600BTO-2201260050BTA16 600BTO-2201660050BTA20 600BTO-2202060050BTA24 600BTO-22025600355080BTA26 600BTO-22025600355080BTB16 600BTO-2201660050BTB24 600BTO-22025600050BTA18 600BTO-2201860050,BTA40 700BT0-3P4070050801.55T1T2GBTA41 600BT0-3P4060050801.55TF541TO-220F54003041.5Sanken國(guó)一TF561TO-220F

14、56003041.5STVN865TO-247ad75800100200-1.64SCRSSTYN1255TO-247AD55120050801.6STYN1265TO- 247ad751200100200-1.64STYN1655TO- 247AD55160050801.6STYN1665TO- 247AD7516001002001.64X0402MF48000.251.8ST圖十三X0405MF一48000.020.05X0605MATO-920.86000.030.065一圖五X(qián)00605MATO-920.86000.030.065X0202MATO-921.258000.25ST圖五，

15、圖十五P0102DATO920.86000.250.8P011IDATO920.86000.0040.02550.8P0118DATO920.86000.00050.00550.8SF25JZ51TO-3P25600201001.5圖一BT131-600ETO-921600-25一TRIACSPHI圖十二BT134-600ETO-126260025一T1 T2 GBT136-600ETO-2204600一25一一圖九BT136-600DTO-2204600一10一BT137-600ETO-220860025OB一BT138-600ETO-2201260025RT1 AQ-finnFTC-XD1

16、66nn一25一BT139X-800TO-22016600一一一BT151-600ETO-2208600一15201.75SCRS圖一BT152-600DTO-2201360032601.75RT16QRTOQ2n.R2nnn.nsn.251 .25SCRSPHI圖五BT169DTO920.84000.050.251.35BT169ETO920.85000.050.251.35BT169GTO920.86000.050.251.35S6025LTO-22025600一-501.8SCRSTECCORS8035TO-218X35600一一501.8S8055RTO-22035600一S8055M

17、TO-22055800一S8065KTO-218X65800一一一S8065JTO-218X65800一S8065WTO-218X65800一一S6065KTO-218X65600一-一S6055MTO-218X55600一-T106D1TO-20244000.2一SCRSST圖一TYN612TO-22012600225401.6TYN816TO-22016800225401.6TYN825TO-22025800225501.6TYN1225TO-920.8400一一BTW67-600TO-3P50600BTW67-800TO-3P50800一-一BTW67-1000TO-3P501000一一

18、BTW69-600TO-3P50600一一SCRS-BTW69-800TO-3P50800-BTW69-1000TO-3P501000一一BTW69-1200TO-3P501200-一40TPS08TO-24735800-1501.85IR40TPS12TO-247351200一1501.85IRCS30-16iolTO-247491200一TRIACSIXYSCS30-12iOlTO-247491400-一-IXYSCS45-16iolTO-247491600-IXYSCS45-12iol-751200一-1.5IXYSSM1J43TO-9216005一TRIACSTOSHIBA圖十二SM3JZ47TO-220360020一TOSHIBA圖九SM2LZ47280010101.5SM16JZ47TO-2201660030一TOSHIBAT2512NHTO-22025800501.5TRIACSSTTLC336ATLC3600建議參考PDH冊(cè)STT1,T2,GT820-800W»8800201.5POWER圖九，圖十T830-600W-8600301.5STT405-600HTO-220R 貼片460051.5STT410-600HTO-220及 貼片4600101.3STZ0402NFTO202-3480031.3STA1,A2,GZ0405MFTO