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可控硅的整流与开关作用

    可控硅元件又叫晶体闸流管(简称晶闸管)属于电力半导体器件。从结构上看,它不同于由一个PN结构成的硅整流二极管(称为硅整流元件),而是由三个PN结构成的四个导电区(P--N--P--N)、三个电极(阳极、阴极、和门极)的半导体器件。从性能上来说,它不仅用于整流,而且可以通过门极外加的控制信号,控制它的导通和关断,因而可以用作于无触点开关,以快速接通或切断电路,实现将直流电变成交流电的逆变,将一种频率的交流电变成另一种频率交流电等。
    可控硅的门极是怎样起到控制作用的呢?我们可以用下图来说明,把可控硅等效成两个晶体管组成的一个互补管进行分析。一个是NPN 型晶体管BG2,另一个是NPN 型晶体管BG1,如图(b)及(c)所示:
                   
    当在阳极A和阴极C之间加上正向电压,两个晶体管BG1、BG2也都承受了正向工作电压,处于放大工作状态。此时,若在门极G及阴极C之间加上一个正的触发信号,则对晶体管BG1来说,相当于在它的基极---发射极回路中有一个基极电流Ib1流过(称为门极电流)。经BG1放大后,BG1集电极上就产生了一个是Ib1的β倍的集电极电流Ic1=β1Ib1,这个电流流入BG2的基极,成为它的基极电流Ib2。于是,晶体管BG2的集电极电流将为Ic2=β2Ib2=β1β2Ib1。此时电流有注入BG1的基极,在次得到放大,就这样依次循环下去,形成正反馈的连锁反应,几乎在一瞬间就使BG1,BG2充分导通,达到饱和。
    所以,当可控硅加上正向电压后,再加入触发电压,可控硅就会迅速导通,可以说是“一触即发”。可控硅一经触发导通后,依靠内部正反馈使管子保持导通状态,即使触发信号撤离,依然自行维持导通。

 

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