[经验]

单向晶闸管和双向晶闸管结构特性

2017-5-16 09:02:13

4709 晶闸管

晶闸管也称可控硅，是一种能像闸门一样控制电流大小的半导体器件。因此，晶闸管也具有开关控制、电压调整和整流等功能。晶闸管的种类较多，强电电路采用的晶闸管主要有单向晶闸管和双向晶闸管两种。常见的晶闸管实物如图2-23所示。

1. 单向晶闸管
单向晶闸管也叫单向可控硅，它的英文缩写为SCR。由于单向晶闸管具有成本低、效率高、性能可靠等优点、所以被广泛应用在开关控制、可控整流、交流调压、逆变电源、开关电源等电路中。
(1) 单向晶闸管的构成
单向晶闸管由PNPN四成半导体构成，而它等效为两个三极管，它的三个引脚（电极）的功能分别是：G极为控制极（或称门极）、A极为阳极、K极为阴极。单向晶闸管的结构、等效电路的电路符号如图2-24所示

（2）单向晶闸管的基本特性
通过单向晶闸管的等效电路可知，单向晶闸管由一只NPN型三级管VT1和一只NPN型三极管VT2组成。当单向晶闸管的A极和K极之间加上正极性电压时，它并不能导通，只有它的G极由触发电压输入后，它才能导通。这是因为单向晶闸管G极输入的电压加到VT1的基极，使它导通，它的集电极电位为低电平，致使VT2导通，此时VT2集电极输出的电压又加到VT1的基极，维持VT1的导通状态。因此、单向晶闸管导通后，即使G极不再输入导电电压，它也维持导通状态。只有使A极输入的电压足够小或为A、K极间加反向电压，单向晶闸管才能关断。
（3）晶闸管整流
图2-25所示是一种典型的晶闸管整流电路。控制电路产生的矩形触发脉冲加到两个单向晶闸管VS1、VS2的G极。当触发脉冲为高电平时，VS1、VS2导通，对变压器T输出的交流电压进行整流；当触发脉冲为低电平期间，VS1、VS2在交流电过零时截止。这样，在触发脉冲的作用下VS1、VS2就可以完成整流工作。另外，通过控制VS1、VS2的导通时间，就可以改变输出电压的大小。

2. 双向晶闸管
双向晶闸管也叫双向可控硅，它的英文缩写为TRIAC。由于双向晶闸管具有成本低、效率高、性能可靠等优点，所以被广泛应用在交流调压、电动机调速、灯光控制等电路中。
（1）双向晶闸管的构成
双向晶闸管是两个单向晶闸管反向并联而成的，所以它具有双向导通性，即G极输入触发电流后。无论T1、T2间的电压方向如何。它都能够导通。双向晶闸管的等效电路和电路符号如图2-26所示

（ 2）双向晶闸管的导通方式
双向晶闸管与单向晶闸管的主要区别是可以双向导通，并且有四种导通方式，如图2-27所示。

  当G极、T2极输入的电压相对于T1极输入的电压为正时，电流流动方向为T2到T1，T2为阳极、T1为阴极。
  当G极、T1极输入的电压相对于T2极输入的电压为负时，电流流动方向为T2到T1，T2为阳极、T1为阴极。
  当G极，T1`极输入的电压相对于T2极输入的电压为正时、电流流动方向为T1到T2、T1为阳极、T2为阴极。
  当G极、T2输入的电压相对于T1极输入的电压为负时，电流流动方向为T1到T2，T1为阳极、T2为阴极。
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