結(jié)構(gòu)原件
可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件,共有三個(gè)PN結(jié),分析原理時(shí),可以把它看作由一個(gè)PNP
管和一個(gè)NPN管所組成。雙向可控硅:雙向可控硅是一種硅可控整流器件,也稱作雙向晶閘管
。這種器件在電路中能夠?qū)崿F(xiàn)交流電的無觸點(diǎn)控制,以小電流控制大電流,具有無火花、動作
快、壽命長、可靠性高以及簡化電路結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。從外表上看,雙向可控硅和普通可控硅很相
似,也有三個(gè)電極。但是,它除了其中一個(gè)電極G仍叫做控制極外,另外兩個(gè)電極通常卻不再
叫做陽極和陰極,而統(tǒng)稱為主電極Tl和T2。它的符號也和普通可控硅不同,是把兩個(gè)可控硅反
接在一起畫成的,它的型號,在我國一般用“3CTS”或“KS”表示;國外的資料也有
用“TRIAC”來表示的。雙向可控硅的規(guī)格、型號、外形以及電極引腳排列依生產(chǎn)廠家不同而
有所不同,但其電極引腳多數(shù)是按T1、T2、G的顧序從左至右排列(觀察時(shí),電極引腳向下,面
對標(biāo)有字符的一面)。市場上常見的幾種塑封外形結(jié)構(gòu)雙向可控硅的外形及電極引腳排列。

關(guān)于可控硅(晶閘管)開路電壓變化率DVD/DT
在處于截止?fàn)顟B(tài)的雙向可控硅(晶閘管)兩端加一個(gè)小于它的VDFM的高速變化的電壓時(shí),內(nèi)部電容的電流會產(chǎn)生足夠的柵電流來使可控硅(晶閘管)導(dǎo)通。這在高溫下尤為嚴(yán)重,在這種情況下可以在MT1和MT2間加一個(gè)RC緩沖電路來限制VD/DT,或可采用高速可控硅(晶閘管)。

電壓測方法
可控硅為什么其有“以小控大”的可控性呢?下面我們用圖表-27來簡單分析可控硅的工作原理。
首先,可以把從陰極向上數(shù)的、二、三層看面是一只NPN型號晶體管,而二、三四層組成另一只PNP型晶體管。其中第二、第三層為兩管交迭共用。當(dāng)在陽極和陰極之間加上一個(gè)正向電壓Ea,又在控制極G和陰極C之間(相當(dāng)BG1的基一射間)輸入一個(gè)正的觸發(fā)信號,BG1將產(chǎn)生基極電流Ib1,經(jīng)放大,BG1將有一個(gè)放大了β1倍的集電極電流IC1。因?yàn)锽G1集電極與BG2基極相連,IC1又是BG2的基極電流Ib2。BG2又把比Ib2(Ib1)放大了β2的集電極電流IC2送回BG1的基極放大。如此循環(huán)放大,直到BG1、BG2完全導(dǎo)通。實(shí)際這一過程是“一觸即發(fā)”的過程,對可控硅來說,觸發(fā)信號加入控制極,可控硅立即導(dǎo)通。導(dǎo)通的時(shí)間主要決定于可控硅的性能。
可控硅一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通后,由于循環(huán)反饋的原因,流入BG1基極的電流已不只是初始的Ib1,而是經(jīng)過BG1、BG2放大后的電流(β1β2Ib1)這一電流遠(yuǎn)大于Ib1,足以保持BG1的持續(xù)導(dǎo)通。此時(shí)觸發(fā)信號即使消失,可控硅仍保持導(dǎo)通狀態(tài)只有斷開電源Ea或降低Ea,使BG1、BG2中的集電極電流小于維持導(dǎo)通的小值時(shí),可控硅方可關(guān)斷。當(dāng)然,如果Ea極性反接,BG1、BG2由于受到反向電壓作用將處于截止?fàn)顟B(tài)。這時(shí),即使輸入觸發(fā)信號,可控硅也不能工作。反過來,Ea接成正向,而觸動發(fā)信號是負(fù)的,可控硅也不能導(dǎo)通。另外,如果不加觸發(fā)信號,而正向陽極電壓大到超過一定值時(shí),可控硅也會導(dǎo)通,但已屬于非正常工作情況了。
可控硅這種通過觸發(fā)信號(小的觸發(fā)電流)來控制導(dǎo)通(可控硅中通過大電流)的可控特性,正是它區(qū)別于普通硅整流二極管的重要特征。
普通可控硅的三個(gè)電極可以用萬用表歐姆擋R×100擋位來測。大家知道,晶閘管G、K之間是一個(gè)PN結(jié)(a),相當(dāng)于一個(gè)二極管,G為正極、K為負(fù)極,所以,按照測試二極管的方法,找出三個(gè)極中的兩個(gè)極,測它的正、反向電阻,電阻小時(shí),萬用表黑表筆接的是控制極G,可以用剛才演示用的示教板電路。接通電源開關(guān)S,按一下按鈕開關(guān)SB,燈泡發(fā)光就是好的,不發(fā)光就是壞的。

關(guān)于連續(xù)峰值開路電壓VDRM
在電源不正常的情況下,可控硅(晶閘管)兩端的電壓會超過連續(xù)峰值開路電壓VDRM的大值,此時(shí)可控硅(晶閘管)的漏電流并擊穿導(dǎo)通。如果負(fù)載能允許很大的浪涌電流,那么硅片上局部的電流密度就很高,使這一小部分先導(dǎo)通。導(dǎo)致芯片燒毀或損壞。另外,容性負(fù)載或短路保護(hù)電路會產(chǎn)生較高的浪涌電流,這時(shí)可外加濾波器和鉗位電路來防止尖峰(毛刺)電壓加到雙向可控硅(晶閘管)上 。
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