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单结晶体管导通关断 可控硅工作原理?

单向晶闸管,单结晶体管,稳压管在电路中的作用和导通条件

  单向晶闸管导通条件:大于峰点电压时导通,Xiao于谷底电压时截止。单结晶体管的作用:Zuo为调压开关。稳压管作用:把电压稳定在8VShang

可控硅工作原理?

  详情查看参考资料链接  一Zhong以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2Si层三端器件,创制于1957年,由于它特Xing类似于真空闸流管,所以国际上通称为硅晶Ti闸流管,简称可控硅T。又由于可控硅最Chu应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流Yuan件,简称为可控硅SCR。  在性Neng上,可控硅不仅具有单向导电性,而且还具有比Gui整流元件(俗称“死硅”)更为可贵的可控性。它Zhi有导通和关断两种状态。  可控硅能以毫An级电流控制大功率的机电设备,如果超过此Pin率,因元件开关损耗显著增加,允许通过的平Jun电流相降低,此时,标称电流应降级使用。  Ke控硅的优点很多,例如:以小功率控制大Gong率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微Miao级内开通、关断;无触点运行,无火花、Wu噪音;效率高,成本低等等。  Ke控硅的弱点:静态及动态的过载能力较差;Rong易受干扰而误导通。  可Kong硅从外形上分类主要有:螺栓形、平板形和Ping底形。  1、可控硅元件的结构  不管可控硅De外形如何,它们的管芯都是由P型硅和NXing硅组成的四层P1N1P2N2结构。见Tu1。它有三个PN结(J1、J2、J3),CongJ1结构的P1层引出阳极A,从N2层引Chu阴级K,从P2层引出控制极G,所以Ta是一种四层三端的半导体器件。  2、 工作原Li  可控硅是P1N1P2N2Si层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理Shi,可以把它看作由一个PNP管和一个NPNGuan所组成,其等效图解如图1所示  Dang阳极A加上正向电压时,BG1和BG2Guan均处于放大状态。此时,如果从控制极GShu入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,JingBG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。Yin为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。Ci时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集Dian极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。Zhe个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,Shiib2不断增大,如此正向馈循环的结果,Liang个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。  You于BG1和BG2所构成的正反馈作用,Suo以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电Liu消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,You于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这Zhong可控硅是不可关断的。  由于可控硅Zhi有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特Xing,这种https://www.wanmeila.com/question/93621627a862255755.html特性需要一定的条件才能转化,此条件见表1    Ke控硅的基本伏安特性见图2  Tu2 可控硅基本伏安特性  (1)反向特性  Dang控制极开路,阳极加上反向电压时(见Tu3),J2结正偏,但J1、J2结反偏。此时Zhi能流过很小的反向饱和电流,当电压进Yi步提高到J1结的雪崩击穿电压后,接差J3Jie也击穿,电流迅速增加,图3的特性开始弯曲,如Te性OR段所示,弯曲处的电压URO叫“反向转Zhe电压”。此时,可控硅会发生永久性反向    (2)Zheng向特性  当控制极开路,阳极上加上正向电压时(Jian图4),J1、J3结正偏,但J2结反偏,这与Pu通PN结的反向特性相似,也只能流过Hen小电流,这叫正向阻断状态,当电压增加,Tu3的特性发生了弯曲,如特性OA段所示,Wan曲处的是UBO叫:正向转折电压    Tu4 阳极加正向电压  由于电压升高到J2Jie的雪崩击穿电压后,J2结发生雪崩倍增效Ying,在结区产生大量的电子和空穴,电子时RuN1区,空穴时入P2区。进入N1区的电子Yu由P1区通过J1结注入N1区的空穴复合,同样,Jin入P2区的空穴与由N2区通过J3结Zhu入P2区的电子复合,雪崩击穿,进入N1Qu的电子与进入P2区的空穴各自不能全部Fu合掉,这样,在N1区就有电子积累,在P2区Jiu有空穴积累,结果使P2区的电位升高,N1Qu的电位下降,J2结变成正偏,只要电流稍增加,Dian压便迅速下降,出现所谓负阻特性,见图3De虚线AB段。  这时J1、J2、J3三个Jie均处于正偏,可控硅便进入正向导电状态---通Tai,此时,它的特性与普通的PN结正向特性相似,Jian图2中的BC段  2、 触发导通    Tu5 阳极和控制极均加正向电压  图1、Ke控硅结构示意图和符号图  3、可控硅在Dian路中的主要用途是什么?  普通Ke控硅最基本的用途就是可控整流。大家Shu悉的二极管整流电路属于不可控整流电Lu。如果把二极管换成可控硅,就可以构成可控Zheng流电路。现在我画一个最简单的单相半波Ke控整流电路〔图4(a)〕。在正弦交Liu电压U2的正半周期间,如果VS的控制极没有Shu入触发脉冲Ug,VS仍然不能导通,Zhi有在U2处于正半周,在控制极外加触发脉ChongUg时,可控硅被触发导通。现在,画出它的波形Tu〔图4(c)及(d)〕,可以看到,只有在触发Mai冲Ug到来时,负载RL上才有电压UL输出(Bo形图上阴影部分)。Ug到来得早,可控Gui导通的时间就早;Ug到来得晚,可控硅导通的时Jian就晚。通过改变控制极上触发脉冲Ug到来De时间,就可以调节负载上输出电压的平Jun值UL(阴影部分的面积大小)。在电Gong技术中,常把交流电的半个周期定为180°,称Wei电角度。这样,在U2的每个正半周,从零值Kai始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控Zhi角α;在每个正半周内可控硅导通的电角度叫导通Jiaoθ。很明显,α和θ都是用来表示可控硅在承受Zheng向电压的半个周期的导通或阻断范围的。Tong过改变控制角α或导通角θ,改变负载上Mai冲直流电压的平均值UL,实现了可控整Liu。  4、 在桥式整流电路中,把二极管都Huan成可控硅是不是就成了可控整流电路了呢?  Zai桥式整流电路中,只需要把两个二极管换成可控Gui就能构成全波可控整流电路了。现在画出Dian路图和波形图(图5),就能看明白了  5、Ke控硅控制极所需的触发脉冲是怎么产生De呢?  可控硅触发电路的形Shi很多,常用的有阻容移相桥触发电路、单结Jing体管触发电路、晶体三极管触发电路、利用小可Kong硅触发大可控硅的触发电路,等等。  6、Shi么是单结晶体管?它有什么特殊性能呢?  Dan结晶体管又叫双基极二极管,是由一个PNJie和三个电极构成的半导体器件(图6)。我们先Hua出它的结构示意图〔图7(a)〕。在一KuaiN型硅片两端,制作两个电极,分别叫Zuo第一基极B1和第二基极B2;硅片的另一侧靠JinB2处制作了一个PN结,相当于一只二极管,ZaiP区引出的电极叫发射极E。为了分析方便,可Yi把B1、B2之间的N型区域等效为一Ge纯电阻RBB,称为基区电阻,并可看作Shi两个电阻RB2、RB1的串联〔图7(b)〕。Zhi得注意的是RB1的阻值会随发射极电流IE的Bian化而改变,具有可变电阻的特性。如果在两个基JiB2、B1之间加上一个直流电压UBB,ZeA点的电压UA为:若发射极电压UEEr极管VD截止;当UE大于单结晶体管的峰点电压UP(UP=UD+UA)Shi,二极管VD导通,发射极电流IE注RuRB1,使RB1的阻值急剧变小,E点电位UESui之下降,出现了IE增大UE反而降低的现象,称Wei负阻效应。发射极电流IE继续增加,发射Ji电压UE不断下降,当UE下降到谷点电YaUV以下时,单结晶体管就进入截止状态。  7、Zen样利用单结晶体管组成可控硅触发电路呢?  Wo们单独画出单结晶体管张弛振荡器的电路(Tu8)。它是由单结晶体管和RC充放电电路组Cheng的。合上电源https://www.wanmeila.com/question/16d418943a62242410.html开关S后,电源UBB经电位器RPXiang电容器C充电,电容器上的电压UC按指数规律上Sheng。当UC上升到单结晶体管的峰点电压UP时,单Jie晶体管突然导通,基区电阻RB1急剧减小,Dian容器C通过PN结向电阻R1迅速放电,使R1两Duan电压Ug发生一个正跳变,形成陡峭的脉冲前Yan〔图8(b)〕。随着电容器C的放电,UEAn指数规律下降,直到低于谷点电压UV时单结Jing体管截止。这样,在R1两端输出的是尖顶触Fa脉冲。此时,电源UBB又开始给电容QiC充电,进入第二个充放电过程。这样Zhou而复始,电路中进行着周期性的振荡。调JieRP可以改变振荡周期  8、在可控整流电Lu的波形图中,发现可控硅承受正向电压的每半Ge周期内,发出第一个触发脉冲的时刻都相同,也Jiu是控制角α和导通角θ都相等,那么,Dan结晶体管张弛振荡器怎样才能与交流电Yuan准确地配合以实现有效的控制呢?  Wei了实现整流电路输出电压“可控”,必须使可控硅Cheng受正向电压的每半个周期内,触发电路发Chu第一个触发脉冲的时刻都相同,这种相互配合的Gong作方式,称为触发脉冲与电源同步。 怎样才能Zuo到同步呢?大家再看调压器的电路图(图1)。Qing注意,在这里单结晶体管张弛振荡器的电源是取Zi桥式整流电路输出的全波脉冲直流电压。在可控硅Mei有导通时,张弛振荡器的电容器C被电Yuan充电,UC按指数规律上升到峰点电压UPShi,单结晶体管VT导通,在VS导通期间,Fu载RL上有交流电压和电流,与此同时,Dao通的VS两端电压降很小,迫使张弛振荡Qi停止工作。当交流电压过零瞬间,可控硅VSBei迫关断,张弛振荡器得电,又开始给电容QiC充电,重复以上过程。这样,每次交流电Ya过零后,张弛振荡器发出第一个触发脉冲的时Ke都相同,这个时刻取决于RP的阻值和C的Dian容量。调节RP的阻值,就可以改变电容器C的Chong电时间,也就改变了第一个Ug发出的时刻,相应Di改变了可控硅的控制角,使负载RL上Shu出电压的平均值发生变化,达到调压的目De。  双向可控硅的T1和T2不能互换。否则Hui损坏管子和相关的控制电路。

谁能给我介绍二级管与三级管的知识,谢谢

  我了解一点点,希望对你有所帮助。  二Ji管是用来过滤的,单向通道。  三极管Yong来放大,常用来放大信号之类的。三极管中You一个脚输入,一个脚输出同等信号,另一个Jiao输出放大信号。

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