晶閘管的工作原理
發(fā)布時(shí)間:2008/7/4 0:00:00 訪問次數(shù):532
晶閘管t在工作過程中,它的陽極a和陰極k與電源和負(fù)載連接,組成晶閘管的主電路,晶閘管的門極g和陰極k與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路。
晶閘管的工作條件:
1. 晶閘管承受反向陽極電壓時(shí),不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。
2. 晶閘管承受正向陽極電壓時(shí),僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。
3. 晶閘管在導(dǎo)通情況下,只要有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導(dǎo)通,即晶閘管導(dǎo)通后,門極失去作用。
4. 晶閘管在導(dǎo)通情況下,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷。
從晶閘管的內(nèi)部分析工作過程:
晶閘管是四層三端器件,它有j1、j2、j3三個(gè)pn結(jié)圖1,可以把它中間的np分成兩部分,構(gòu)成一個(gè)pnp型三極管和一個(gè)npn型三極管的復(fù)合管圖2
當(dāng)晶閘管承受正向陽極電壓時(shí),為使晶閘管導(dǎo)銅,必須使承受反向電壓的pn結(jié)j2失去阻擋作用。圖2中每個(gè)晶體管的集電極電流同時(shí)就是另一個(gè)晶體管的基極電流。因此,兩個(gè)互相復(fù)合的晶體管電路,當(dāng)有足夠的門機(jī)電流ig流入時(shí),就會(huì)形成強(qiáng)烈的正反饋,造成兩晶體管飽和導(dǎo)通,晶體管飽和導(dǎo)通。
設(shè)pnp管和npn管的集電極電流相應(yīng)為ic1和ic2;發(fā)射極電流相應(yīng)為ia和ik;電流放大系數(shù)相應(yīng)為a1=ic1/ia和a2=ic2/ik,設(shè)流過j2結(jié)的反相漏電電流為ic0,
晶閘管的陽極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和:
ia=ic1+ic2+ic0 或ia=a1ia+a2ik+ic0
若門極電流為ig,則晶閘管陰極電流為ik=ia+ig
從而可以得出晶閘管陽極電流為:i=(ic0+iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)式
硅pnp管和硅npn管相應(yīng)的電流放大系數(shù)a1和a2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化如圖3所示。
當(dāng)晶閘管承受正向陽極電壓,而門極未受電壓的情況下,式(1—1)中,ig=0,(a1+a2)很小,故晶閘管的陽極電流ia≈ic0 晶閘關(guān)處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)晶閘管在正向陽極電壓下,從門極g流入電流ig,由于足夠大的ig流經(jīng)npn管的發(fā)射結(jié),從而提高起點(diǎn)流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流ic2流過pnp管的發(fā)射結(jié),并提高了pnp管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流ic1流經(jīng)npn管的發(fā)射結(jié)。這樣強(qiáng)烈的正反饋過程迅速進(jìn)行。從圖3,當(dāng)a1和a2隨發(fā)射極電流增加而(a1+a2)≈1時(shí),式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了晶閘管的陽極電流ia.這時(shí),流過晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。晶閘管已處于正向?qū)顟B(tài)。
式(1—1)中,在晶閘管導(dǎo)通后,1-(a1+a2)≈0,即使此時(shí)門極電流ig=0,晶閘管仍能保持原來的陽極電流ia而繼續(xù)導(dǎo)通。晶閘管在導(dǎo)通后,門極已失去作用。
在晶閘管導(dǎo)通后,如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻,使陽極電流ia減小到維持電流ih以下時(shí),由于a1和a1迅速下降,當(dāng)1-(a1+a2)≈0時(shí),晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。
晶閘管t在工作過程中,它的陽極a和陰極k與電源和負(fù)載連接,組成晶閘管的主電路,晶閘管的門極g和陰極k與控制晶閘管的裝置連接,組成晶閘管的控制電路。
晶閘管的工作條件:
1. 晶閘管承受反向陽極電壓時(shí),不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。
2. 晶閘管承受正向陽極電壓時(shí),僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。
3. 晶閘管在導(dǎo)通情況下,只要有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導(dǎo)通,即晶閘管導(dǎo)通后,門極失去作用。
4. 晶閘管在導(dǎo)通情況下,當(dāng)主回路電壓(或電流)減小到接近于零時(shí),晶閘管關(guān)斷。
從晶閘管的內(nèi)部分析工作過程:
晶閘管是四層三端器件,它有j1、j2、j3三個(gè)pn結(jié)圖1,可以把它中間的np分成兩部分,構(gòu)成一個(gè)pnp型三極管和一個(gè)npn型三極管的復(fù)合管圖2
當(dāng)晶閘管承受正向陽極電壓時(shí),為使晶閘管導(dǎo)銅,必須使承受反向電壓的pn結(jié)j2失去阻擋作用。圖2中每個(gè)晶體管的集電極電流同時(shí)就是另一個(gè)晶體管的基極電流。因此,兩個(gè)互相復(fù)合的晶體管電路,當(dāng)有足夠的門機(jī)電流ig流入時(shí),就會(huì)形成強(qiáng)烈的正反饋,造成兩晶體管飽和導(dǎo)通,晶體管飽和導(dǎo)通。
設(shè)pnp管和npn管的集電極電流相應(yīng)為ic1和ic2;發(fā)射極電流相應(yīng)為ia和ik;電流放大系數(shù)相應(yīng)為a1=ic1/ia和a2=ic2/ik,設(shè)流過j2結(jié)的反相漏電電流為ic0,
晶閘管的陽極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和:
ia=ic1+ic2+ic0 或ia=a1ia+a2ik+ic0
若門極電流為ig,則晶閘管陰極電流為ik=ia+ig
從而可以得出晶閘管陽極電流為:i=(ic0+iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)式
硅pnp管和硅npn管相應(yīng)的電流放大系數(shù)a1和a2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化如圖3所示。
當(dāng)晶閘管承受正向陽極電壓,而門極未受電壓的情況下,式(1—1)中,ig=0,(a1+a2)很小,故晶閘管的陽極電流ia≈ic0 晶閘關(guān)處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)晶閘管在正向陽極電壓下,從門極g流入電流ig,由于足夠大的ig流經(jīng)npn管的發(fā)射結(jié),從而提高起點(diǎn)流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流ic2流過pnp管的發(fā)射結(jié),并提高了pnp管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流ic1流經(jīng)npn管的發(fā)射結(jié)。這樣強(qiáng)烈的正反饋過程迅速進(jìn)行。從圖3,當(dāng)a1和a2隨發(fā)射極電流增加而(a1+a2)≈1時(shí),式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了晶閘管的陽極電流ia.這時(shí),流過晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。晶閘管已處于正向?qū)顟B(tài)。
式(1—1)中,在晶閘管導(dǎo)通后,1-(a1+a2)≈0,即使此時(shí)門極電流ig=0,晶閘管仍能保持原來的陽極電流ia而繼續(xù)導(dǎo)通。晶閘管在導(dǎo)通后,門極已失去作用。
在晶閘管導(dǎo)通后,如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻,使陽極電流ia減小到維持電流ih以下時(shí),由于a1和a1迅速下降,當(dāng)1-(a1+a2)≈0時(shí),晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。
熱門點(diǎn)擊
- 什么是SMD
- E5550 系列非接觸卡
- TRIQUINT發(fā)布用于高速寬帶有線電視數(shù)字
- 場效應(yīng)管(mosfet)參數(shù)符號(hào)意義
- W&W發(fā)布Taos系列H.264 ASIC
- 什么叫雙極結(jié)型晶體管(BJT)
- 電解電容極性的判斷
- 三極管的三個(gè)極性的關(guān)系是什么
- 三極管的極性如何判斷
- 不同種類的二極管如何替換
推薦技術(shù)資料
- 羅盤誤差及補(bǔ)償
- 造成羅盤誤差的主要因素有傳感器誤差、其他磁材料干擾等。... [詳細(xì)]
- MOSFET 電感單片降壓開關(guān)模式變換器優(yōu)勢
- SiC MOSFET 和 IG
- 新型 電隔離無芯線性霍爾效應(yīng)電
- 業(yè)界超小絕對位置編碼器技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)
- 高帶寬、更高分辨率磁角度傳感技術(shù)應(yīng)用探究
- MagAlpha 角度位置傳感
- 多媒體協(xié)處理器SM501在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用
- 基于IEEE802.11b的EPA溫度變送器
- QUICCEngine新引擎推動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)革新
- SoC面世八年后的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇
- MPC8xx系列處理器的嵌入式系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)
- dsPIC及其在交流變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究