可控硅基础知识

可控硅基础知识

可控硅又叫晶闸管，由四层构成，共有三个PN结，如下图①,在分析时，可以看成②，而②是一个PNP三极管和一个NPN三极管，也即是图③。

从图③可以看出,当AK两端加上正向电压时，G极加上触发信号，NPN三极管导通，其集电极有较大电流I1，NPN三极管的集电极电压降低，也即是PNP三极管的基极电压降低，于是PNP三极管也导通，于是有I2从PNP三极管的集电极流过，这个电流流向NPN三极管的基极。即是这是没有了G极触发信号，仍然有电流从AK两端流过。

可控硅的导通和关断条件：

状态	条件	说明
从关断到导通	1.A、K两端上下向电压，也即阳极电压高于阴极电压 2.G极必须有足够的触发电压和电流	二个条件同时满足
维持导通	1、阳极电压高于阴极电压 2、阳极电流大于维持电流	二个条件同时满足
从导通到关断	1、阳极电压低于阴极电压 2、阳极电流小于维持电流	任一条件即可

其伏安特性曲线如下：

从图中可以看出，当控制极未加电压时，也就是IG1=0时，虽然可控硅的阳级和阴极之间加有正向电压，但由于N1和P2反向偏置，因此只有很小的漏电流流过。这上电流称为正向漏电流。此时可控硅处于正向阻断状态，特性曲线靠近横轴。

随着正向电压的不断增加，当达到某一定值时（UBO）时，漏电流突然增大，可控硅由阻断状态突然导通。可控硅导通后，可以流过很大的电流，而它本身的管压降只有1V左右，此时的特性曲线靠近纵轴，如AB段。可控硅由阻断状态转为导通状态所对应的电压称为正向转折电压UBO。可控硅导通以后，如果减小阳极电压，阳极电流也随之减小。当阳极电流小于维持电流IH时，可控硅又从导通状态转为阻断状态。

需要说的是，控制极开路，阳极电压高于正向转折电压UBO时，可控硅会导通，但这样很容易造成可控硅的不可恢复性击穿，使元件损坏，正常工作时应注避免。

当在控制极加上电压UG时，控制极产生控制电流IG，可控硅会在较低的正向阳极电压下导通。也就是说，控制极电流会使正向转折电压降低。控制极电流越大。正向转折电压越小，特性曲线越往左移。

当可控硅加反向电压时，由于N2P2结，N1P1结反向偏置，只有很小的反向电流。当反向电流增大到某一值时，反向偏置的电流急剧增大，使可控硅反向导通，这时对应的电压称为反向转折电压UBR。若反向电压过大，就会造成反向击穿，导致可控硅的永久性损坏。

可控硅的主要参数：

1.正向重复峰值电压UDRM

在控制极开路和正向阻断和条件下，允许重复加在可控两端的正向峰值电压，称为正向重复峰电压。按规定此电压为正向转折电压的80%。

2.反向重复峰值电压URRM。

在控制极开路时，允许加在可控硅两端的反向峰值电压，称为反向重复峰值电压，按规定此电压为反向转折电压的80%。

UDRM和URRM在数值上一般很相近，统称为可控硅的峰值电压。通常把其中那个较小电压作为该器件的额定电压，用UN表示。

3.通态平均电流IT

在环境温度不大于40℃和标准散热以及全导通的条件下，可控硅正常工作时，A、K极间所允许通过电流的平均值。

4.维持电流IH

在室温下，控制极开路，维持可控硅导通所必须的最小电流，称为维持电流。一般IH为几十至一百多毫安。

5.控制极触发电压UG和控制极触发电流IG

在室温下，阳极加正向电压为直流6V时，使可控硅由阻断变为导通所需要的最小控制极电压和电流，称为控制极触发电压和控制极触发电流。