一.可控硅的概念和結(jié)構(gòu)
晶閘管又叫可控硅。自從20世紀(jì)50年代問(wèn)世以來(lái)已經(jīng)發(fā)展成了一個(gè)大的家族,它的主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、快速晶閘管,等等。今天大家使用的是單向晶閘管,也就是人們常說(shuō)的普通晶閘管,它是由四層半導(dǎo)體材料組成的,有三個(gè)PN結(jié),對(duì)外有三個(gè)電極:一層P型半導(dǎo)體引出的電極叫陽(yáng)極A,第三層P型半導(dǎo)體引出的電極叫控制極G,第四層N型半導(dǎo)體引出的電極叫陰極K。從晶閘管的電路符號(hào)可以看到,它和二極管一樣是一種單方向?qū)щ姷钠骷?,關(guān)鍵是多了一個(gè)控制極G,這就使它具有與二極管完全不同的工作特性。
可控硅Z主要的作用之一就是穩(wěn)壓穩(wěn)流。
可控硅在自動(dòng)控制,機(jī)電領(lǐng)域,工業(yè)電氣及家電等方面都有廣泛的應(yīng)用。可控硅是一種有源開(kāi)關(guān)元件,平時(shí)它保持在非道通狀態(tài),直到由一個(gè)較少的控制信號(hào)對(duì)其觸發(fā)或稱(chēng)“點(diǎn)火”使其道通,一旦被點(diǎn)火就算撤離觸發(fā)信號(hào)它也保持道通狀態(tài),要使其截止可在其陽(yáng)極與陰極間加上反向電壓或?qū)⒘鬟^(guò)可控硅二極管的電流減少到某一個(gè)值以下。
二.可控硅的種類(lèi)
可控硅有多種分類(lèi)方法。
(一)按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式分類(lèi):可控硅按其關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式可分為普通可控硅、雙向可控硅、逆導(dǎo)可控硅、門(mén)極關(guān)斷可控硅(GTO)、BTG可控硅、溫控可控硅和光控可控硅等多種。
(二)按引腳和極性分類(lèi):可控硅按其引腳和極性可分為二極可控硅、三極可控硅和四極可控硅。
(三)按封裝形式分類(lèi):可控硅按其封裝形式可分為金屬封裝可控硅、塑封可控硅和陶瓷封裝可控硅三種類(lèi)型。其中,金屬封裝可控硅又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種;塑封可控硅又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。
(四)按電流容量分類(lèi):可控硅按電流容量可分為大功率可控硅、中功率可控硅和小功率可控硅三種。通常,大功率可控硅多采用金屬殼封裝,而中、小功率可控硅則多采用塑封或陶瓷封裝。
(五)按關(guān)斷速度分類(lèi):可控硅按其關(guān)斷速度可分為普通可控硅和高頻(快速)可控硅。
三.雙向可控硅也稱(chēng)為雙向晶閘管
普通晶閘管(VS)實(shí)質(zhì)上屬于直流控制器件。要控制交流負(fù)載,必須將兩只晶閘管反極性并聯(lián),讓每只SCR控制一個(gè)半波,為此需兩套獨(dú)立的觸發(fā)電路,使用不夠方便。雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的晶閘管,而且僅需一個(gè)觸發(fā)電路,是目前比較理想的交流開(kāi)關(guān)器件。其英文名稱(chēng)TRIAC即三端雙向交流開(kāi)關(guān)之意。雙向晶閘管可廣泛用于工業(yè)、交通、家用電器等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓、電機(jī)調(diào)速、交流開(kāi)關(guān)、路燈自動(dòng)開(kāi)啟與關(guān)閉、溫度控制、臺(tái)燈調(diào)光、舞臺(tái)調(diào)光等多種功能,它還被用于固態(tài)繼電器(SSR)和固態(tài)接觸器電路中。