可控硅的结构和性能
不管可控硅的外形如何,它们的管芯都是由p型硅和n型硅组成的四层p1n1p2n2结构.它有三个pn结(j1、j2、j3),从j1结构的p1层引出阳极a,从n2层引出阴级k,从p2层引出控制极g,所以它是一种四层三端的半导体器件.
它是由四层半导体材料组成的,有三个pn结,对外有三个电极:一层p型半导体引出的电极叫阳极a,第三层p型半导体引出的电极叫控制极g,第四层n型半导体引出的电极叫阴极k。从晶闸管的电路符号可以看到,它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极g,这就使它具有与二极管*不同的工作特性。
以硅单晶为基本材料的p1n1p2n2四层三端器件,起始于1957年,因为它的特性类似于真空闸流管,所以上通称为硅晶体闸流管,简称晶闸管t,又因为晶闸管初的在静止整流方面,所以又被称之为硅可控整流元件,简称为可控硅scr.
在性能上,可控硅不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件(俗称死硅)更为可贵的可控性.它只有导通和关断两种状态.
可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备,如果超过此功率,因元件开关损耗显著增加,允许通过的平均电流相降低,此时,标称电流应降级使用.
可控硅的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪音;效率高,成本低等等.
可控硅的弱点:静态及动态的过载能力较差;容易受干扰而误导通