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晶闸管分类详解

【摘要】:晶闸管的种类很多,主要有单结晶体管、单向晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管等多种类型。图1-45 双向晶闸管的实物外形双向晶闸管第一电极T1与第二电极T2之间,无论所加电压极性是正向还是反向,只要控制极G和第一电极T1间加有正、负极性不同的触发电压,就可触发导通呈低阻状态。图1-47所示为快速晶闸管的实物外形。

晶闸管的种类很多,主要有单结晶体管、单向晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管等多种类型。

1.单结晶体管

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单结晶体管(UJT)也称双基极二极管。它是由一个pn结和两只内电阻构成的三端半导体器件,有一个pn结和两个基极,图1-43所示为单结晶体管的实物外形。

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图1-43 单结晶体管的实物外形

单结晶体管具有电路简单、热稳定性好等优点,广泛用于振荡、定时、双稳及晶闸管触发等电路。

2.单向晶闸管

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单向晶闸管(SCR)是PNPN共4层3个pn结组成的,它被广泛应用于可控整流、交流调压、逆变器开关电源电路中。图1-44所示为单向晶闸管的实物外形。

当单向晶闸管的阳极A与阴极K之间加有正向电压,同时控制极G与阴极间加上所需的正向触发电压时,方可被触发导通。

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图1-44 单向晶闸管的实物外形

3.双向晶闸管

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双向晶闸管又称双向可控硅,属于NPNPN共5层半导体器件,有第一电极(T1)、第二电极(T2)、控制极(G)3个电极,在结构上相当于两个单向晶闸管反极性并联。其实物外形如图1-45所示。

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图1-45 双向晶闸管的实物外形

双向晶闸管第一电极T1与第二电极T2之间,无论所加电压极性是正向还是反向,只要控制极G和第一电极T1间加有正、负极性不同的触发电压,就可触发导通呈低阻状态。双向晶闸管一旦导通,即使失去触发电压,也能继续保持导通状态。只有当第一电极T1、第二电极T2电流减小至小于维持电流或当T1、T2间电压极性改变且没有触发电压时,双向可控硅才截止,此时只有重新加载触发电压方可导通。因此,双向晶闸管在电路中一般用于调节电压、电流,或用作交流无触点开关。

4.可关断晶闸管

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可关断晶闸管(Gate Turn-Off Thyristor,GTO)亦称门控晶闸管。其主要特点是当门极加负向触发信号时,晶闸管能自行关断,图1-46所示为可关断晶闸管的实物外形。

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图1-46 可关断晶闸管的实物外形

5.快速晶闸管

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快速晶闸管是可以在400Hz以上频率工作的晶闸管。其导通时间为4~8μs,关断时间为10~60μs。主要用于较高频率的整流、斩波、逆变和变频电路。图1-47所示为快速晶闸管的实物外形。

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图1-47 快速晶闸管的实物外形

快速晶闸管是一个PNPN4层三端器件,其符号与普通晶闸管(见逆阻晶闸管)一样,它不仅有良好的静态特性,还有良好的动态特性。

快速晶闸管的引出线端为控制极G,平面端为阳极A,另一端为阴极K;塑料封装的普通晶闸管的中间引脚为阳极A,且多与自带散热片相连。

6.螺栓型晶闸管

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螺栓型晶闸管与普通晶闸管相同,这种结构只是便于安装在散热片上,工作电流较大的晶闸管多采用这种结构形式,图1-48所示为螺栓型晶闸管的实物外形。螺栓型晶闸管的螺栓一端为阳极A,较细的引线端为控制极G,较粗的引线端为阴极K。