單向可控硅的基本工作原理是什么？及應(yīng)用電路介紹

單向可控硅是一種常用的半導(dǎo)體器件，它在許多電子應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本文將介紹單向可控硅的基本工作原理以及其在電路中的應(yīng)用。

可控硅整流器是一種常用的電力半導(dǎo)體電子器件，具有控制開關(guān)數(shù)千瓦乃至兆瓦級(jí)電功率的能力.從結(jié)構(gòu)上說，它是 一種反向截止三極管型的閘流晶體管，由三個(gè)PN結(jié)(PN-PN四層)構(gòu)成.器件的外引線有陰極、陽(yáng)極、控制極三個(gè)電極，典型大電流可控硅整流器的示意剖面見圖.器件的反向特性(陽(yáng)極接負(fù))和PN結(jié)二極管的反向特性相似;其正向特性，在 一定范圍內(nèi)器件處于阻抗很高的關(guān)閉狀態(tài)(正向阻斷態(tài)，即伏安特性一象限中虛線下的實(shí)線部分).當(dāng)正向瞬間電壓大于轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，器件迅速轉(zhuǎn)變到低電壓大電流的通導(dǎo)狀態(tài)

一、單向可控硅的基本工作原理

單向可控硅是一種由三個(gè)半導(dǎo)體組成的晶閘管，包括陽(yáng)極、陰極和門極。其中陽(yáng)極和陰極是P型半導(dǎo)體，門極是N型半導(dǎo)體。當(dāng)在陽(yáng)極和陰極之間施加電壓時(shí)，電流可以在陽(yáng)極和陰極之間自由流動(dòng)。同時(shí)，門極的控制電壓可以控制電流的通斷。

單向可控硅的控制原理是通過門極來控制陰極與陽(yáng)極之間的導(dǎo)通。當(dāng)門極電壓為0時(shí)，陰極與陽(yáng)極之間的PN結(jié)處于反向偏置狀態(tài)，因此陰極和陽(yáng)極之間沒有電流通過。當(dāng)門極電壓大于0時(shí)，門極與陰極之間的PN結(jié)將正向偏置，從而產(chǎn)生電流通過陰極和陽(yáng)極之間的PN結(jié)，使陰極和陽(yáng)極之間的電流可以通過。

單向可控硅的一個(gè)重要特點(diǎn)是其觸發(fā)特性。當(dāng)門極電壓小于一定值時(shí)，單向可控硅處于關(guān)閉狀態(tài)，無法導(dǎo)通電流。只有當(dāng)門極電壓超過這個(gè)閾值時(shí)，單向可控硅才會(huì)被觸發(fā)并導(dǎo)通電流。這個(gè)閾值被稱為觸發(fā)電壓，它的大小可以通過調(diào)整門極電路的參數(shù)來控制。

二、單向可控硅的應(yīng)用電路

交流開關(guān)電路

單向可控硅在交流開關(guān)電路中的應(yīng)用非常常見。在這種電路中，單向可控硅被用來控制交流電的通斷。通過調(diào)節(jié)門極電壓的大小，可以控制單向可控硅的導(dǎo)通和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)交流電的開關(guān)功能。這種電路通常應(yīng)用于各種家用電器、工業(yè)設(shè)備以及電動(dòng)工具等。

調(diào)壓電路

單向可控硅還可以應(yīng)用于調(diào)壓電路中。通過在單向可控硅的陽(yáng)極和陰極之間串聯(lián)一個(gè)電位器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的調(diào)節(jié)。當(dāng)門極電壓達(dá)到一定值時(shí)，單向可控硅導(dǎo)通，電流通過電位器，從而產(chǎn)生分壓效果。通過調(diào)節(jié)門極電壓的大小，可以控制單向可控硅的導(dǎo)通程度，從而實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)。這種電路通常應(yīng)用于各種電源設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室儀器以及燈光調(diào)節(jié)等。

觸發(fā)電路

單向可控硅還可以應(yīng)用于觸發(fā)電路中。在觸發(fā)電路中，單向可控硅被用來控制其他電子器件的開關(guān)。例如，在日光燈觸發(fā)電路中，單向可控硅被用來觸發(fā)日光燈的啟動(dòng)。當(dāng)門極電壓達(dá)到一定值時(shí)，單向可控硅導(dǎo)通，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，使日光燈中的汞氣放電，從而啟動(dòng)日光燈。這種電路通常應(yīng)用于各種照明設(shè)備、廣告牌以及舞臺(tái)燈光等。

電機(jī)調(diào)速電路

單向可控硅還可以應(yīng)用于電機(jī)調(diào)速電路中。在電機(jī)調(diào)速電路中，單向可控硅被用來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過調(diào)節(jié)門極電壓的大小，可以控制單向可控硅的導(dǎo)通和關(guān)閉，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。這種電路通常應(yīng)用于各種電動(dòng)工具、工業(yè)設(shè)備以及汽車電子系統(tǒng)等。

三、總結(jié)

本文介紹了單向可控芯的工作原理以及其在電路中的應(yīng)用。作為常用的半導(dǎo)體器件之一，單向可控芯在電子應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。通過調(diào)節(jié)門極電壓的大小，可以控制電流的通斷和大小，從而實(shí)現(xiàn)多種不同的應(yīng)用功能。