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一、什么是晶闸管?
晶闸管是一种由硅制成的单向半导体器件,基本上晶闸管(SCR)是一种三端子四层半导体器件,由交替的P型和N型材料组成。晶闸管具有三个pn结J 1、J 2和J 3,下图显示了具有 pnpn 层的 晶闸管。晶闸管具有端子 阳极(A)、阴极(K) 和 栅极G),栅***子 (G) 连接到靠近阴极 (K) 端子的 p 层。
二、晶闸管就像两个晶体管
晶体管四层像两个晶体管一样工作,它们连接在一起(如下图所示),一个的输出形成另一个的输入,门作为一种“启动马达”来激活它们。
单个晶闸管(SCR)是一个 pnp 晶体管 (Q 1 ) 和一个npn 晶体管(Q 2 ) 的组合。这里,Q1的发射极作为 SCR 的阳***子,而 Q2的发射极是它的阴极。另外,Q1的基极与Q2 的集电极连接,Q1 的集电极与Q 的基极连接,晶闸管的栅***子也连接到Q2的基极。
三、晶闸管的三种状态
那么晶闸管是如何工作的呢?我们可以将它置于三种可能的状态,在这三种状态下,它要么完全关闭,要么完全开启,这意味着它本质上是一个二进制数字设备。
1、晶闸管前向阻塞模式
通常,在没有电流流入栅极的情况下,晶闸管被关断:没有电流可以从阳极流向阴极。
这里可以将晶闸管想象成两个连接在一起的二极管,上二极管和下二极管都是正向偏置的。但是,这意味着中心的结是反向偏置的,因此电流无法从顶部一直流到底部。这种状态称为前向阻塞。虽然它类似于传统二极管中的正向偏置,但没有电流流动。
在这里,通过将正***子 (A) 连接到电池的正极,将负***子 (K) 连接到电池的负极,向 晶闸管 施加正偏压,如下图所示。在这种情况下,结 J 1和 J 3得到正向偏置,而结 J 2得到反向偏置。