晶闸管的基础知识

一、晶闸管结构

一般，有PNPN四层三结结构装置为晶闸管。严格来说，根据国际电工委员会（IEC）标准定义，3个或3个以上PN结，其伏安特性至少在一个象限内具有两个稳定状态种稳定状态，可在两种状态之间切换的电力半导体器件为晶闸管。又称为（可控硅）。晶闸管可分为多种类型，如内部反并联二极管逆导晶闸管（RC-Thyristor），双向晶闸管电流可双向控制（TRI-AC），门极关断晶闸管（GTO）和门极换流晶闸管（GCT）等。在实际应用中，具有双向阻断能力、只能控制正向导通的普通半控晶闸管一般直接称为晶闸管或SCR(硅控整流器)，其他类型的晶闸管根据其功能和特点命名。

2.晶闸管通态时能承受非常大的浪涌电流，在电阻能承受非常高的电压下，这两点的极限值是目前所有设备中最高的。如果没有严重的缺陷，晶闸管是完美的电力半导体设备。这与晶闸管的结构密切相关。

3.晶闸管也是三端器件，根据现有的应用习惯，将三个端子定义为阳极（A，anode）、阴极（K，cathode）和门极（G，gate）。晶闸管的符号和对应三个端子的定义如图所示：

4.事实上，典型的晶闸管结构如图所示。一般来说，从阳极到阴极的杂质半导体的性质是PNPN，因此存在3个PN结，依次从阳极到阴极J1、J2和J3。此时，这三个结不再像晶体管那样有具体的名称。PN可通过合金扩散法或全扩散法形成，阳极、阴极和门极电极分别通过金属连接到相应的半导体层。

5. 为便于分析，将上图所示的晶体管简化为如图所示的简化结构图，并认为杂质半导体的掺杂浓度均匀。根据晶闸管在实际电路中的使用情况，图中还给出了晶闸管运行原理分析的外围电路，流入晶闸管阳极的电流为IA，流出晶闸管阴极的电流是IK，流入晶闸管门极的电流是IG，晶闸管阳极与阴极之间的电压为UAK。

6.其内部结构和电气图形符号如图所示：

二、二。晶闸管的伏安特性

如图所示：

1.控制极不加电压IG=0，正向电压小于UBO(转弯电压)晶闸管处于正阻状态(断态)

2.正向阳极电压达到正向转折电压UBO时，晶闸管突然从正向阻断状态转为导通状态(通态)。

3.门极电流IG晶闸管导通所需的阳极电压越大，越小。

4.晶闸管导通后，其特性与二极管相似，管压降在1V左右。

5.当阳极电流减小到IH(维持电流)时，晶闸管从导通到正阻状态。

6.晶闸管加反向电压时，只有反向泄漏电流很小。当反向电压升高到UBR(反向击穿电压)，晶闸管反向击穿损坏。

注意： 晶闸管只能在阻断和导通状态下稳定工作。

三、晶闸管的工作特点

1.晶闸管导通的条件是阳极和门极均加正极性电压。

2.晶闸管导通后，门极便失控。

3.晶闸管关闭条件如下：阳极负极电压或将阳极电压降低到一定程度，使晶闸管中的电流IA小于维持电流IH。

注意：

①晶闸管的导通是由于晶闸管内部正反馈过程强烈。

②晶闸管的导通只能通过门极控制，而不能控制其关闭，因此晶闸管被称为半控器件。

四、判断单向晶闸管的管脚

万用表检测方法：

用万用表的R×100挡，红黑表笔分别接触晶闸管的任意两个管脚的正反向电阻，测量其电阻值，阻值较小的那一次，黑表笔所接的是晶闸管的门极，红表笔接的是晶闸管阴极，剩余一个就是晶闸管阳极。