硅控制整流器(克拉)是由硅制成的单向半导体器件。该装置是蜂鸣器的固态等同物,因此它也被称为晶闸管或者甲状腺晶体管。实际上,SCR(硅控制整流器)是通用电气公司晶闸管的商品名。基本上,克拉是由P型和N型材料的交替层组成的三端子,四层半导体器件。
因此它有三个pn结1,J.2和J.3.。下图显示了具有层P-N-P-N的SCR。该装置具有端子阳极(A),阴极(K)和栅极(G)。栅极端子(G)附接到更靠近阴极(K)终端的P层。
SCR或晶闸管的象征如下图所示。
SCR可以被认为是两个连接的晶体管,如下所示。
看来一个单一的克拉是一个pnp晶体管的组合(q1)和一个NPN晶体管(Q.2)。在这里,Q的发射器1作为Q的发射器的同时充当SCR的阳极端子2是它的阴极。此外,Q的基础1连接到Q的收集器2和Q的收藏家1连接到Q的基础2。SCR的栅极端子连接到Q的基部2, 也。
可以通过在以下模式下分析其行为来了解SCR的工作:
SCR的反向阻塞模式
在这种模式下,SCR通过将其阳极端子(A)连接到负端和阴极端子(k)到正端来反向偏置电池。这导致交联j的反向偏置1和J.3.,这反过来禁止通过设备流过电流,尽管Junction J.2仍然偏向偏见条件。 在这种状态下,SCR表现为典型二极管。在该反向偏置条件下,仅在反向偏置二极管的情况下仅在逆偏置二极管的情况下流过设备,这在通过蓝线的特性曲线中示出。该装置还表现出超出反向安全电压极限的反向击穿现象,就像二极管一样。
SCR的前向阻塞模式
这里,通过将阳极端子(a)连接到电池的负端子和阴极端子(k),将正偏置施加到SCR上,如下图所示。在这种情况下,结j1和J.3.在Junction J的同时前进偏见2得到反向偏见。
这里,除了下面的特性曲线中的蓝色曲线中的蓝色曲线所示,电流也不能通过晶闸管。
SCR的前向传导模式
可以使SCR进行
(i)通过增加阳极端子(a)处施加的正电压超过断裂电压,vB.或者
(ii)通过在栅极端子(g)处施加正电压,如下图所示。
在第一种情况下,施加的偏置的增加导致最初反向偏置的结j2在对应于前进突破的点处分解,VB.。这导致流过SCR的电流突然增加,如特征曲线中的粉红色曲线所示,尽管SCR的栅极端子保持不偏。
然而,通过在栅极端子处证明小正电压,SCR也可以在更小的电压电平下打开。通过考虑下图所示的SCR的晶体管等效电路,可以更好地理解这一点的原因。
在这里,可以看出,在栅极端子上施加正电压,晶体管Q2开关及其收集电流流入晶体管Q的基础1。这导致Q.1打开,反过来导致其收集器电流的流入Q的基础2。
这使得晶体管以非常快速的速率得到饱和,并且即使通过去除栅极终端处的偏置,也不能停止动作,提供电流通过克拉大于锁定电流的电流。这里,即使在移除栅极脉冲之后,锁存电流被定义为在导通状态下维护SCR所需的最小电流。
在这种状态下,据说SCR被锁存,并且除非通过在电路中使用外部阻抗,否则不会将电流限制通过设备。这需要一个令人诉诸自然换向等不同技术,强制换向或反向偏置关闭,闸门关闭以关闭导电的SCR。
基本上,所有这些技术旨在减小保持电流低于保持电流的阳极电流。保持电流被定义为在其导电模式下维护SCR的最小电流。
类似于关闭技术,还有不同的开启技术,用于SCR的SCR,如DC栅极信号触发,通过AC栅极信号触发并通过脉冲栅极信号触发,正电压触发,门触发,DV / DT触发,温度触发和光触发。
SCR器件VIZ有许多变化。,反向导电晶闸管(RCT),门关闭晶闸管(GTO),门辅助关闭晶闸管(GATT),不对称晶闸管,静电感应晶闸管(SITH),MOS控制晶闸管(MCT),光激活晶闸管(Lascr)等。通常SCR具有高开速,可以处理重电流。这使得晶闸管(SCR)非常适合许多应用程序
- 电源开关电路(适用于AC和DC)
- 零电压开关电路
- 过压保护电路
- 控制整流器
- 逆变器
- 交流电源控制(包括灯,电机等)
- 脉冲电路
- 电池充电调节器
- 锁定继电器
- 计算机逻辑电路
- 远程切换单元
- 相位角触发控制器
- 定时电路
- IC触发电路
- 焊接机控制
- 温度控制系统