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单向可控硅知识简介

单向可控硅知识简介
来源:网络整理 时间:2019-05-30

可控硅(SCR: Silicon Controlled RecTIfier)是可控硅整流器的简称。可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型。它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点,被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。

单向可控硅是一种可控整流电子元件,能在外部控制信号作用下由关断变为导通,但一旦导通,外部信号就无法使其关断,只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比,单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比,差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。

可控硅导通条件:一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压,二是控制极也要加正向电压。以上两个条件必须同时具备,可控硅才会处于导通状态。另外,可控硅一旦导通后,即使降低控制极电压或去掉控制极电压,可控硅仍然导通。 可控硅关断条件:降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压,使阳极电流小于小维持电流以下。

结构控制编辑单向可控硅为具有三个 PN 结的四层结构,由外层的 P 层、N 层引出两个电极――阳 极 A 和阴极 K,由中间的 P 层引出控制极 G。电路符号好像为一只二极管,但好多一个引 出电极――控制极或触发极 G。SCR 或 MCR 为英文缩写名称。

从控制原理上可等效为一只 PNP 三极管和一只 NPN 三极管的连接电路, 两管的基极电 流和集电极电流互为通路,具有强烈的正反反馈作用。一旦从 G、K 回路输入 NPN 管子的 基极电流,由于正反馈作用,两管将迅即进入饱合导通状态。可控硅导通之后,它的导通状 态完全依靠管子本身的正反馈作用来维持,即使控制电流(电压)消失,可控硅仍处于导通 状态。控制信号 UGK 的作用仅仅是触发可控硅使其导通,导通之后,控制信号便失去控制 作用。

单向可控硅的导通需要两个条件:

1) 、A、K 之间加正向电压;

2) 、G、K 之间输入一个正向触发电流信号,无论是直流或脉冲信号。

若欲使可控硅关断,也有两个关断条件:

1) 、使正向导通电流值小于其工作维持电流值;

2) 、使 A、K 之间电压反向。

可见,可控硅器件若用于直流电路,一旦为触发信号开通,并保持一定幅度的流通电流 的话,则可控硅会一直保持开通状态。除非将电源开断一次,才能使其关断。若用于交流电 路,则在其承受正向电压期间,若接受一个触发信号,则一直保持导通,直到电压过零点到 来,因无流通电流而自行关断。在承受反向电压期间,即使送入触发信号,可控硅也因 A、 K 间电压反向,而保持于截止状态。 可控硅器件因工艺上的离散性,其触发电压、触发电流值和导通压降,很难有统一的标 1 准。可控硅器件控制本质上如同三极管一样,为电流控制器件。功率越大,所需触发电流也 越大。触发电压范围一般为 1.5V―3V 左右,触发电流为 10mA―几百 mA 左右。峰值触发 电压不宜超过 10V,峰值触发电流也不宜超过 2A。A、K 间导通压降为 1―2V。

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