
晶闸管的内部构造、电路符号图文详解
2023-08-18 09:58:24
晨欣小编
晶闸管(Thyristor),也被称为可控硅,是一种常见的半导体器件,常用于高功率电子设备的电流控制和变换。晶闸管由四个半导体材料层组成,其内部结构可以详细说明其原理和工作方式。
晶闸管的内部构造包括一个P型材料片和一个N型材料片,它们之间夹着两个N型夹层和一个P型夹层。这个结构可以用二极管结构表示,其中P-N结被连接称为控制极,N-P-N结被连接称为主电流路径。
在晶闸管的结构中,通过控制极的输入电压可以控制电路中的主电流是否通路。当控制极施加一个正向电压,通过有源控制的区域形成两个PN结的导电通路,形成一个维持的主电流通路。换句话说,当控制极是正向偏置的时候,主电流可以自动地流过晶闸管。
在晶闸管的工作过程中,有两种状态:导通和截止。当控制极施加正向电压时,晶闸管处于导通状态,主电流可以流过。而当控制极去掉正向电压,由于正向电流的自我维持机制,晶闸管仍然处于导通状态,直到主电流降到零或正向电流降低到保持电流以下,晶闸管才能被关闭。这种自动维持态势是晶闸管在电子控制电路中应用非常有价值的特性。
晶闸管的电路符号如下所示:
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──┼ |
────────
G | | A
──┼ |
G: 控制极 C: 主电流路径
A: 辅助极
在电路符号中,控制极连接到晶闸管的控制电路,可以通过施加正向电压或正向电流来控制晶闸管的导通。主电流路径用于连接晶闸管的负载电路,实现电流的控制。辅助极则常用于触发晶闸管的导通或截止。
晶闸管的应用非常广泛,特别是在高功率电子设备上。例如,晶闸管常用于交流电控制装置,如照明调光、电动机调速等。此外,由于晶闸管具有高电流处理能力和快速开关速度,还广泛应用于逆变器、电能调节器、可控整流器等领域。
总结而言,晶闸管是一种非常重要的半导体器件,其内部构造和电路符号与其工作原理密切相关。通过可控的控制极电压或电流,晶闸管实现了导通和截止两种状态,以便有效控制电流。同时,晶闸管的高电流处理能力和快速开关速度使其在高功率电子设备中得到广泛应用。