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晶闸管是晶体闸流管的简称，按照IEC(国际电工委员会)的定义，晶闸管是指具有三个以上的PN结，其主电压一电流特性至少在一个象限内具有导通、阻断两个稳定状态，且可在这两个稳定状态之间进行转换的半导体器件。晶闸管是由多种器件组成的家族，而被广泛使用的普通晶闸管则是这个家族中的一员，俗称可控硅整流器(SCR，Silicon ControlledRectifier)，简称可控硅，其规范术语是反向阻断三端晶闸管。晶闸管诞生以来，电力电子技术发展迅速，新型电力电子器件不断涌现，并得到广泛应用。本章着重介绍普通晶闸管、双向晶闸管、功率晶体管、功率场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管等元件。 |
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| 1．1．2 晶闸管的工作原理 为了弄清晶闸管是怎样工作的，可按图1．2电路做实验。 晶闸管的阳极A经负载(白炽灯)、变阻器肿、双向刀开关Ql接至电源Eo的正极，元件的阴极K经毫安表、双向刀开关Q接至电源万e的负极，组成晶闸管主电路，用粗线表示。流过晶闸管阳极的电流为Ia。晶闸管阳、阴极两端电压ua，称阳极电压。  晶闸管门极G经双向刀开关Q2接至门极电源丑2，元件的阴极K经Q2与Ee另一端连接，组成晶闸管的触发电路，用细线表示。流过门极的电流为c(也称触发电流)，门极与阴极之间的电压称门极电压u。 当Q1拨向反向，Q无论拨向何位置，灯都不会亮，这说明晶闸管处在阻断状态。当Q，拨向止极，Q断升，灯还是不亮，说明晶闸管仍处在阻断状态。若Q，拨向正向，灯就亮了，这表明晶闸管已导通。此时再断开门极刀开关Q2，灯仍然亮着。由此可见，要使晶闸管导通，必须在阳极与阴极之间加正向电压Uu，同时在门极与阴极之间加正向电压ue(此时有一触发电流R流入门极)。晶闸管一旦触发导通后，门极就失去控制作用。要想使晶闸管重新恢复阻断状态将怎样做呢?请继续下面的实验：在灯亮的情况下，逐渐调节变阻器RP，使流过负载(灯泡)的电流逐渐减少，这时应按下按钮sB，注意观察毫安表的指针，当阳极电流降到某数值，毫安表的指针突然回到零，说明晶闸管己关断。从毫安表所观察到的最小阳极电流称做晶闸管的维持电流H。 如何理解晶闸管的导通与关断呢?可用其互补三极管等效电路来解释。如图1．3所示，当在晶闸管的阳极、阴极之间加反向电压时，由于J和J3的PN结呈反向阻断状态，所以几乎没有电流流通。相反，即使在阳极、阴极之间加正向电压，而门极不加电压时，由于中间的PN结J呈反向阻断状态，所以晶闸管也不会导通。只有当阳极、阴极之间加上正向电压，同时门极、阴极之间也施加正向电压，门极有足够的电流流入时，就形成强烈的正反馈，即  瞬时使两晶体管饱和导通即晶闸管导通。 若要使已导通的晶闸管恢复阻断，只有设法使晶闸管的阳极电流减少到小于维持电流H，使其内部正反馈无法维持，晶闸管才会恢复阻断，常用的方法是在晶闸管两端加反向电压。 |
