单向可控硅工作原理
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单向可控硅与双向可控硅结构电原理图及测试方法可控硅的检测1.单向可控硅的检测万用表选用电阻R×1档,用红黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻直至找出读数为数十欧姆的一对引脚,此时黑笔接的引脚为控制极G,红笔接的引脚为阴极K,另一空脚为阳极A。
此时将黑表笔接已判断了的阳极A,红表笔仍接阴极K。
此时万用表指针应不动。
用短接线瞬间短接阳极A和控制极G,此时万用表指针应向右偏转,阻值读数为10欧姆左右。
如阳极A接黑表笔,阴极K接红表笔时,万用表指针发生偏转,说明该单向可控硅已击穿损坏。
2.双向可控硅的检测用万用表电阻R×1档,用红黑两表笔分别测任意两引脚正反向电阻,结果其中两组读数为无穷大。
若一组为数十欧姆时,该组红黑表笔所接的两引脚为第一阳极A1和控制极G,另一空脚即为第二阳极A2。
确定A、G极后,再仔细测量A1、G极间正反向电阻,读数相对较小的那次测量的黑表笔所接的引脚为第一阳极A1,红表笔所接引脚为控制极G。
将黑表笔接已确定了的第二阳极A2,红表笔接第一阳极A1,此时万用表指针应不发生偏转,阻值为无穷大。
再用短接线将A2、G极瞬间短接,给G极加上正向触发电压,A2、A1间阻值约为10欧姆左右。
随后断开A2、G极短接线,万用表读数应保持10欧姆左右。
互换红黑表笔接线,红表笔接第二阳极A2,黑表笔接第一阳极A1。
同样万用表指针应不发生偏转,阻值为无穷大。
用短接线将A2、G极间再次瞬间短接,给G极加上负向的触发电压,A1、A2间阻值也是10欧姆左右。
随后断开A2、G极间短接线,万用表读数应不变,保持10欧姆左右。
符合以上规律,说明被测双向可控硅管未损坏且三个引脚极性判断正确。
检测较大功率可控硅管是地,需要在万用表黑笔中串接一节1.5V干电池,以提高触发电压。
双向可控硅(TRIAC)在控制交流电源控制领域的运用非常广泛,如我们的日光灯调光电路、交流电机转速控制电路等都主要是利用双向可控硅可以双向触发导通的特点来控制交流供电电源的导通相位角,从而达到控制供电电流的大小[1]。
单向可控硅工作原理
单向可控硅(Unidirectional SCR)是一种特殊的半导体器件,也被称为双极性电流控制整流器件。
它是由四层半导体材料构成的PNPN结构。
单向可控硅的工作原理如下:
1. 正向偏置:当单向可控硅的正极与负极之间施加一个正向电压时,正极PN结和负极PN结之间形成一个正向偏置。
此时,整个PNPN结构处于高阻态,没有电流流过。
2. 触发脉冲:若在正向偏置下施加一个触发脉冲信号(例如正脉冲或负脉冲),使得正极PN结上的电压高于触发电压,那
么正极PN结中形成一个反向击穿。
这个击穿会导致整个PNPN结构中产生一个高电流,被称为触发电流或激流。
触发
脉冲的宽度和幅值可以控制触发电流的大小。
3. 区域导通:一旦触发电流形成后,它会持续通过PNPN结,使得整个结构转变为低阻态,这被称为区域导通。
在区域导通状态下,即使触发脉冲结束,电流仍然会持续流过。
只有在电流减小到低于保持电流(持续电流)时,区域导通状态才会终止。
4. 关断:要使得单向可控硅停止导通,需要通过减小电流来实现。
可以通过降低电压或加大负载电流来降低电流。
一旦电流降到保持电流以下,整个结构重新回到高阻态,停止导通。
通过合理选择触发脉冲的幅值和宽度,以及保持电流的大小,可以实现对单向可控硅的控制,从而实现整流和电流开关等功能。
单向可控硅工作原理
单向可控硅(Silicon Controlled Rectifier,简称SCR)是一种半导体器件,可以实现电流的单向控制和关断。
单向可控硅主要由四层半导体材料组成,包括P型硅和N型硅交替堆叠形成的三个PN结。
其中,中间的PN结为控制电流的结,两侧为正向和反向的结。
当施加正向电压时,只有当控制电流达到一定的阈值时,单向可控硅才能开始导通。
具体的工作原理如下:
1.施加正向电压:当正向电压施加到正极(即P区),负极(即N区)时,如果控制电流为零,SCR处于关断状态。
2.达到门极电流阈值:当控制电流(也称为门极电流)超过一个特定的阈值(通常为几微安到几毫安之间),SCR开始工作。
3.进入导通状态:当控制电流大于门极电流阈值时,SCR进入导通状态。
此时,正向电压施加在SCR上,导致PNP结两侧的PN结被硬导通,电流通过SCR流向电路负载。
4.维持导通状态:一旦SCR处于导通状态,只需维持较小的控制电流即可持续导通。
这是因为PNP结两侧的PN结被硬导通,只有施加相反的反向电压或减小电流才能使SCR恢复到关断状态。
5.关断状态:当控制电流降低到一定程度或施加反向电压时,SCR会立即进入关断状态,电流无法通过。
单向可控硅的具体工作原理使其在许多电子设备中得到广泛应用,如调光器、电动机控制器、电源稳压器等。
可控硅是可控硅整流器的简称。
它是由三个PN 结四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体器件。
图3-29是它的结构、外形和图形符号。
可控硅的三个电极分别叫阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。
当器件的阳极接负电位(相对阴极而言)时,从符号图上可以看出PN 结处于反向,具有类似二极管的反向特性。
当器件的阳极上加正电位时(若控制极不接任何电压),在一定的电压范围内,器件仍处于阻抗很高的关闭状态。
但当正电压大于某个电压(称为转折电压)时,器件迅速转变到低阻通导状态。
加在可控硅阳极和阴极间的电压低于转折电压时,器件处于关闭状态。
此时如果在控制极上加有适当大小的正电压(对阴极),则可控硅可迅速被激发而变为导通状态。
可控硅一旦导通,控制极便失去其控制作用。
就是说,导通后撤去栅极电压可控硅仍导通,惟独使器件中的电流减到低于某个数值或者阴极与阳极之间电压减小到零或者负值时,器件才可恢复到关闭状态。
图3-30 是可控硅的伏安特性曲线。
);当有控制极信号时,正图中曲线I 为正向阻断特性。
无控制极信号时,可控硅正向导通电压为正向转折电压(UB0向转折电压会下降(即可以在较低正向电压下导通),转折电压随控制极电流的增大而减小。
当控制极电流大到一定程度时,就再也不浮现正向阻断状态了。
曲线Ⅱ为导通工作特性。
可控硅导通后内阻很小,管子本身压降很低,外加电压几乎全部降在外电路负载上,并流过比较大的负载电流,特性曲线与二极管正向导通特性相似。
若阳极电压减小(或者负载电阻增加),导致阳极电流小于时,可控硅从导通状态即将转为正向阻断状态,回到曲线I 状态。
维持电流IH曲线Ⅲ为反向阻断特性。
当器件的阳极加以反向电压时,尽管电压较高,但可控硅不会导通(惟独很小的漏电流)。
只有反向电压达到击穿电压时,电流才蓦地增大,若不加限制器件就会烧毁。
正常工作时,外加电压要小于反向击穿电压才干保证器件安全可靠地工作。
可控硅的重要特点是:只要控制极中通以几毫安至几十毫安的电流就可以触发器件导通,器件中就可以通过较大的电流。