晶閘管可控硅伏安特性曲線知識

可控硅元件的結構

不管可控硅的外形如何，它們的管芯都是由P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結構.見圖1.它有三個PN結（J1、J2、J3），從J1結構的P1層引出陽極A，從N2層引出陰級K，從P2層引出控制極G，所以它是一種四層三端的半導體器件.

可控硅結構示意圖和符號圖 

結構原件 

可控硅是P1N1P2N2四層三端結構元件，共有三個PN結，分析原理時，可以把它看作由一個PNP管和一個NPN管所組成，其等效圖解如右圖所示

可控硅等效圖解圖 

由圖可以看出，晶閘管（可控硅）的陽極和陰極間加上正向電壓，而控制極不加電壓時，晶閘管的J1、J3結處于正向偏置，J2結處于反向偏置，晶閘管只能通過很小的正向漏電流IDR，即特性曲線的OA段，稱為正向阻斷狀態。當陽極電壓繼續增加到圖中的UB0值時，J2結被反向擊穿，陽極電流急劇上升，特性曲線突然由A點跳到B點，晶閘管處于導通狀態。 稱為正向轉折電壓。晶閘管導通以后電流很大而管壓降只有1V左右，此時的伏安特性與二極管的正向特性相似，如圖中的BC段，稱為正向導通特性。

晶閘管導通后，如果減小陽極電流，則當IA小于IH時，晶閘管突然由導通狀態轉變為阻斷，特性曲線由B點跳回到A點．IH稱為維持電流。

當控制極加上電流IG時，使晶閘管由阻斷變為導通所需的陽極電壓值將小于IB0，而且IG愈大，所需的陽極電壓愈小。不同IG時的正向特性如圖所示。

當晶閘管的陽極電壓為負時的伏安特性稱為反向特性。晶閘管加反向電壓時，J1、J3結處于反向偏置，J2結處于正向偏置，晶閘管只流過很小的反向漏電流。這段特性與二極管的反向特性相似，晶閘管處于反向阻斷狀態。當反向電壓超過圖中的UBR值，管子被擊穿，反向電流急劇增加，使晶閘管反向導通，成為不可逆擊穿。UBR稱為反向擊穿電壓。

晶閘管正常工作時，外加電壓不允許超過反向擊穿電壓，否則管子將被損壞。同時，外加電壓也不允許超過正向轉折電壓，否則不論控制極是否加控制電流 ，晶閘管均將導通。在可控整流電路中，應該由控制極電壓來決定晶閘管何時導通，稱為一個可控開關。

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