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可控硅(晶閘管)原理圖 可控硅T在工作過程中，它的陽極A和陰極K與電源和負載連接，組成可控硅的主電路，可控硅的門極G和陰極K與控制可控硅的裝置連接，組成可控硅的控制電路。 從可控硅的內部分析工作過程： 可控硅是四層三端器件，它有J1、J2、J3三個PN結圖1，可以把它中間的NP分成兩部分，構成一個PNP型三極管和一個NPN型三極管的復合管圖2 當可控硅承受正向陽極電壓時，為使可控硅導銅，必須使承受反向電壓的PN結J2失去阻擋作用。圖2中每個晶體管的集電極電流同時就是另一個晶體管的基極電流。因此，兩個互相復合的晶體管電路，當有足夠的門機電流Ig流入時，就會形成強烈的正反饋，造成兩晶體管飽和導通，晶體管飽和導通。 設PNP管和NPN管的集電極電流相應為Ic1和Ic2;發射極電流相應為Ia和Ik;電流放大系數相應為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，設流過J2結的反相漏電電流為Ic0, 可控硅的陽極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和： Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0 若門極電流為Ig,則可控硅陰極電流為Ik=Ia+Ig 從而可以得出可控硅陽極電流為：I=(Ic0+Iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)式 硅PNP管和硅NPN管相應的電流放大系數a1和a2隨其發射極電流的改變而急劇變化如圖3所示。 當可控硅承受正向陽極電壓，而門極未受電壓的情況下，式(1—1)中，Ig=0,(a1+a2)很小，故可控硅的陽極電流Ia≈Ic0 晶閘關處于正向阻斷狀態。當可控硅在正向陽極電壓下，從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經NPN管的發射結，從而提高起點流放大系數a2,產生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發射結，并提高了PNP管的電流放大系數a1,產生更大的極電極電流Ic1流經NPN管的發射結。這樣強烈的正反饋過程迅速進行。從圖3，當a1和a2隨發射極電流增加而(a1+a2)≈1時，式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了可控硅的陽極電流Ia.這時，流過可控硅的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。可控硅已處于正向導通狀態。 式(1—1)中，在可控硅導通后，1-(a1+a2)≈0,即使此時門極電流Ig=0,可控硅仍能保持原來的陽極電流Ia而繼續導通。可控硅在導通后，門極已失去作用。 在可控硅導通后，如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻，使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時，由于a1和a1迅速下降，當1-(a1+a2)≈0時，可控硅恢復阻斷狀態。 |
