什么是可控硅?可控硅工作原理还不懂?

2023-04-06

可控硅,是可控硅整流元件的简称,是一种4层的PNPN半导体,亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点,是比较常用的半导体器件之一。该器件被广泛应用于各种电子设备和电子产品中,多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。家用电器中的调光灯、调速风扇、空调机、电视机、电冰箱、洗衣机、照相机、组合音响、声光电路、定时控制器、玩具装置、无线电遥控、摄像机及工业控制等都大量使用了可控硅器件。


可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制,以小电流控制大电流,并且不象继电器那样控制时有火花产生,而且动作快、寿命长、可靠性好。在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它的身影。今天里阳就和大家聊一聊可控硅整流元件的工作原理!

对于PNPN结合的半导体来说,无论是将其左边设为正极还是将其右边设为正极,从任何一方看过去都有反向的PN结(截止状态)存在。例如,左端接正极,则P1N1和P2N2的两个结为正向,但N1P2成反向。在此情况下,电流是不可能导通的。


里阳半导体在这提醒大家:PN结具有单向导电性,那之前我们学习的PNP型和NPN型的晶体管又是如何导通电流的呢?


接下来我们试将P1N1P2N2的4层半导体的P1层接上电池的正极、N2层接上负极之后,再将另外一组电池的正极接到P2层,负极接到N2层上,结果电流导通整个元件。这个是为什么呢?

首先,我们把P1N1P2N2的 4层看成是由P1N1P2层与N1P2N2层复合而成的。即把它看成是由PNP型晶体管与NPN型晶体管的复合。对于P2N2来说,如图所示加载的是正向电压,发生电子、空穴的移动。

此时,从N2区域穿过P2进入基极区域N1中的电子全部流人上层P1N1P2晶体管的基极区域N1。进入上层晶体管基极区域的电子促使上层发射极区域的空穴移动,进一步导致集电极区域 P1的空穴扩散。


通过上述动作的反复,则电流导通可控硅整流器整个元件。对于PNPN层的两端来说,原本无论加载怎样方向的电压都不能导通,可以通过对其中间的PN层施加正向电压,导通整个元件。


可控硅的P1 层的端子称为阳极(A),N2层的端子称为阴极(K),P2层的端子称为栅极(G)。换言之,通过对栅极阴极之间加载正向电压就可以导通阳极-栅极。


以上就是可控硅的工作原理的相关介绍,想要了解跟多可控硅可以关注里阳半导体,后期会不断更新的!