晶闸管是一种半导体器件,也被称为可控硅。它可以控制电流的流动,类似于电子开关。晶闸管广泛应用于电力电子领域,例如交流电调节、直流电调节、电机控制、照明控制等。
晶闸管具有体积小、效率高、寿命长等优点。在自动控制系统中,可作为大功率驱动器件,实现用小功率控件控制大功率设备。它在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。
晶闸管的工作原理
(资料图片)
晶闸管的工作原理是基于PN结的单向导电性和PNP型晶体管的放大作用。晶闸管有三个电极:阳极、阴极和控制极。当控制极施加一个正脉冲信号时,晶闸管就会导通,电流可以从阳极流向阴极。一旦晶闸管导通,它将一直保持导通状态,直到电流降为零或者施加一个反向电压。因此,晶闸管可以用来控制电流的流动,实现电力电子设备的控制和调节。
晶闸管的结构
晶闸管的结构主要由四个层组成,从外到内依次为P型区、N型区、P型区和N型区。其中,第一层和第四层是P型半导体,第二层和第三层是N型半导体。晶闸管的结构类似于二极管,但是多了一个控制极。控制极与第二层N型区相连,可以通过控制极施加正脉冲信号来控制晶闸管的导通。晶闸管的阳极和阴极分别与第一层P型区和第四层P型区相连,电流可以从阳极流向阴极。
晶闸管的符号表示法和器件剖面图如图所示。
图:符号表示法和器件剖面图
普通晶闸管是在N型硅片中双向扩散P型杂质(铝或硼),形成P1N1P2结构,然后在P2的大部分区域扩散N型杂质(磷或锑)形成阴极,同时在P2上引出门极,在P1区域形成欧姆接触作为阳极。
晶闸管的工作特点晶闸管电路由两部分组成,一是阳一阴极电路,二是门—阴极控制电路;阳—阴极之间具有可控的单向导电特性;门极仅起触发导通作用,不能控制关断;晶闸管的导通与关断两个状态相当于开关的作用,这样的开关又称为无触点开关。
晶闸管的作用
晶闸管的主要作用是控制电流的流动,实现电力电子设备的控制和调节。晶闸管可以用于交流电调节、直流电调节、电机控制、照明控制等领域。具体来说,晶闸管可以用来实现电压调节、电流控制、电流保护、电能转换等功能。晶闸管还可以用于电子开关、定时器、触发器等电路中。总之,晶闸管在电力电子领域中有着广泛的应用。
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