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雙向可控硅的基本原理
日期:2024-12-29 06:58
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摘要:
1.雙向可控硅是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。
當(dāng)陽(yáng)極A加上正向電壓時(shí),BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí),如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào),BG2便有基流ib2流過(guò),經(jīng)BG2放大,其集電極電流ic2=β2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連,所以ib1=ic。
2。此時(shí),電流ic2再經(jīng)BG1放大,于是BG1的集電極電流 ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極,表成正反饋,使ib2不斷增大,如此正向饋循環(huán)的結(jié)果,兩個(gè)管子的電流劇增,可控硅使飽和導(dǎo)通。
由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔?,所以一旦可控硅?dǎo)通后,即使控制極G的電流消失了,可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài),由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用,沒(méi)有關(guān)斷功能,所以這種雙向可控硅是不可關(guān)斷的。
由于雙向可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài),所以它具有開(kāi)關(guān)特性,這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化,條件如下:
A、從關(guān)斷到導(dǎo)通1、陽(yáng)極電位高于是陰極電位,2、控制極有足夠的正向電壓和電流,兩者缺一不可。
B、維持導(dǎo)通1、陽(yáng)極電位高于陰極電位,2、陽(yáng)極電流大于維持電流,兩者缺一不可。
C、從導(dǎo)通到關(guān)斷1、陽(yáng)極電位低于陰極電位,2、陽(yáng)極電流小于維持電流,任一條件即可。
觸發(fā)導(dǎo)通
在控制極G上加入正向電壓時(shí)因J3正偏,P2區(qū)的空穴時(shí)入N2區(qū),N2區(qū)的電子進(jìn)入P2區(qū),形成觸發(fā)電流IGT。在雙向可控硅的內(nèi)部正反饋?zhàn)饔玫幕A(chǔ)上,加上 IGT的作用,使可控硅提前導(dǎo)通,導(dǎo)致伏安特性O(shè)A段左移,IGT越大,特性左移越快。
當(dāng)陽(yáng)極A加上正向電壓時(shí),BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí),如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào),BG2便有基流ib2流過(guò),經(jīng)BG2放大,其集電極電流ic2=β2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連,所以ib1=ic。
2。此時(shí),電流ic2再經(jīng)BG1放大,于是BG1的集電極電流 ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極,表成正反饋,使ib2不斷增大,如此正向饋循環(huán)的結(jié)果,兩個(gè)管子的電流劇增,可控硅使飽和導(dǎo)通。
由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔?,所以一旦可控硅?dǎo)通后,即使控制極G的電流消失了,可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài),由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用,沒(méi)有關(guān)斷功能,所以這種雙向可控硅是不可關(guān)斷的。
由于雙向可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài),所以它具有開(kāi)關(guān)特性,這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化,條件如下:
A、從關(guān)斷到導(dǎo)通1、陽(yáng)極電位高于是陰極電位,2、控制極有足夠的正向電壓和電流,兩者缺一不可。
B、維持導(dǎo)通1、陽(yáng)極電位高于陰極電位,2、陽(yáng)極電流大于維持電流,兩者缺一不可。
C、從導(dǎo)通到關(guān)斷1、陽(yáng)極電位低于陰極電位,2、陽(yáng)極電流小于維持電流,任一條件即可。
觸發(fā)導(dǎo)通
在控制極G上加入正向電壓時(shí)因J3正偏,P2區(qū)的空穴時(shí)入N2區(qū),N2區(qū)的電子進(jìn)入P2區(qū),形成觸發(fā)電流IGT。在雙向可控硅的內(nèi)部正反饋?zhàn)饔玫幕A(chǔ)上,加上 IGT的作用,使可控硅提前導(dǎo)通,導(dǎo)致伏安特性O(shè)A段左移,IGT越大,特性左移越快。