晶闸管 可控硅伏安特性伏安特性曲线

可控硅元件的结构

不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构.见图1.它有三个PN结（J1、J2、J3），从J1结构的P1层引出阳极A，从N2层引出阴级K，从P2层引出控制极G，所以它是一种四层三端的半导体器件.

可控硅结构示意图和符号图

 

 

结构原件

可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如右图所示

可控硅等效图解图

 

由图可以看出，晶闸管（可控硅）的阳极和阴极间加上正向电压，而控制极不加电压时，晶闸管的J₁、J₃结处于正向偏置，J₂结处于反向偏置，晶闸管只能通过很小的正向漏电流I_DR，即特性曲线的OA段，称为正向阻断状态。当阳极电压继续增加到图中的U_B0值时，J₂结被反向击穿，阳极电流急剧上升，特性曲线突然由A点跳到B点，晶闸管处于导通状态。 称为正向转折电压。晶闸管导通以后电流很大而管压降只有1V左右，此时的伏安特性与二极管的正向特性相似，如图中的BC段，称为正向导通特性。

晶闸管导通后，如果减小阳极电流，则当I_A小于I_H时，晶闸管突然由导通状态转变为阻断，特性曲线由B点跳回到A点．I_H称为维持电流。

当控制极加上电流I_G时，使晶闸管由阻断变为导通所需的阳极电压值将小于I_B0，而且I_G愈大，所需的阳极电压愈小。不同I_G时的正向特性如图所示。

当晶闸管的阳极电压为负时的伏安特性称为反向特性。晶闸管加反向电压时，J₁、J₃结处于反向偏置，J₂结处于正向偏置，晶闸管只流过很小的反向漏电流。这段特性与二极管的反向特性相似，晶闸管处于反向阻断状态。当反向电压超过图中的U_BR值，管子被击穿，反向电流急剧增加，使晶闸管反向导通，成为不可逆击穿。U_BR称为反向击穿电压。

晶闸管正常工作时，外加电压不允许超过反向击穿电压，否则管子将被损坏。同时，外加电压也不允许超过正向转折电压，否则不论控制极是否加控制电流 ，晶闸管均将导通。在可控整流电路中，应该由控制极电压来决定晶闸管何时导通，称为一个可控开关。