晶闸管工作原理如何关闭晶闸管

作者:皇冠app 发布时间:2020-11-20 01:15

  是常用的一种,其实半导体材料的器件还有很多,今天我们就来讲讲其中的一种:

  晶闸管的应用场景非常广泛,在发电站就是其中一个场景。在高压直流输电中,必须借助转换站将大量的交流电转换为直流电。之后,直流电被传输到用户。这项重要的转换任务由称为“晶闸管”的独特半导体开关设备执行,更具体地说,由硅控整流器执行。

  晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;

  如下图,不同的半导体开关器件,例如二极管和晶体管。同样和这些器件一样,晶闸管也是一种开关器件。所有这些开关装置均由众所周知的硅半导体材料制成,晶闸管由N和P区域的4个交替层组成。

  要接通晶体管,我们只需在发射极和基极端子之间连接一个次级电压源,就可以导通晶体管了。如下图:

  但是,在大功率应用期间(比如发电站),需要连续的基本电流供应,会导致巨大的功率损耗。

  为了克服这个问题,1950年,WilliamShockley提出了一种非常有趣的电源开关,称为晶闸管。

  在晶闸管中,与晶体管不同,不需要这种连续的次级电源。触发后,即使你移除次级电源,晶闸管仍将继续工作(如下图)。

  如果硅结构晶片掺杂有四种交替形式的P和N型,则会产生晶闸管。在此,耗尽区的形成也发生在结处。无论采用哪种方式在晶闸管中施加电压,总会有至少一个反向偏置结,如下图:

  在晶闸管中,一种有效且流行的方法称为“门极触发”。我们将次级电源连接到栅极和阴极端子。该次级电源将大量电子注入P区域。随着该过程的继续,P区变得充满电子,如下图:

  现在,电子已成为该区域的多数电荷载流子。简而言之,P区域最终成为N区域,这个新的N区域将导致耗尽区域自动减小。

  由于P区域已成为新的N区域,由于栅极触发,底侧的三个区域共同成为一个大N区域。现在,晶闸管的结构看起来像一个PN结二极管。

  实现此目的的最有效方法是使用LC振荡器。在LC振荡器中,能量交换发生在电容器和电感器之间。

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