晶閘管是一種能在高壓大電流下工作的開關(guān)元件，其工作過(guò)程是可控的。晶閘管廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、非接觸式電子開關(guān)、逆變器、變頻調(diào)速等領(lǐng)域，是控制大電流的典型小電流設(shè)備。1957年，通用電氣公司開發(fā)了世界上第一種晶閘管產(chǎn)品，并于1958年將其商業(yè)化。

晶閘管是晶閘管的簡(jiǎn)稱，又稱晶閘管整流器，原名晶閘管;1957年，美國(guó)通用電氣公司開發(fā)出世界上第一款晶閘管產(chǎn)品，并于1958年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化;晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，具有陽(yáng)極、陰極和柵極三個(gè)極;晶閘管具有硅整流裝置的特點(diǎn)，能在高壓大電流下工作，工作過(guò)程可控。它廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、非接觸式電子開關(guān)、逆變器和變頻電路中。

晶閘管導(dǎo)通的條件是：在柵極處加正向電壓和觸發(fā)電流;導(dǎo)通器件有：快速晶閘管、雙向晶閘管、反向晶閘管、光晶閘管等，是大功率開關(guān)半導(dǎo)體器件。它由電路中的字母“v”和“vt”表示(舊標(biāo)準(zhǔn)中的“scr”)。

它由一個(gè)p-n-p-n四層(4層)半導(dǎo)體組成，中間形成三個(gè)pn結(jié)。

晶閘管工作原理

在晶閘管運(yùn)行過(guò)程中，其陽(yáng)極(a)和陰極(k)分別與電源和負(fù)載相連構(gòu)成晶閘管主電路，晶閘管的柵極g和陰極k與晶閘管控制裝置相連構(gòu)成晶閘管控制電路。晶閘管是一種半控電力電子器件。其工作條件如下：

1、當(dāng)晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，無(wú)論柵極電壓如何，晶閘管都處于反向閉鎖狀態(tài)。

2、當(dāng)晶閘管受到正陽(yáng)極電壓時(shí)，只有當(dāng)柵極受到正陽(yáng)極電壓時(shí)，晶閘管才接通。此時(shí)，晶閘管處于正向?qū)顟B(tài)，這是晶閘管的晶閘管特性，可以控制。

3、當(dāng)晶閘管導(dǎo)通時(shí)，只要有一定的正極電壓，不管門極電壓如何，晶閘管都會(huì)保持導(dǎo)通，即晶閘管導(dǎo)通后，門極將失去其功能。門極只起扳機(jī)的作用。

4、當(dāng)晶閘管打開時(shí)，當(dāng)主電路的電壓(或電流)降到接近零時(shí)，晶閘管關(guān)閉。

晶閘管的工作特性

晶閘管陽(yáng)極電壓與電流的關(guān)系稱為晶閘管伏安特性。當(dāng)晶閘管的正負(fù)極之間加上正電壓時(shí)，在晶閘管控制極開路(ig=0)的情況下，很小的電流(稱為正向漏電流)流過(guò)啟動(dòng)元件，晶閘管的正負(fù)極之間有很大的電阻，簡(jiǎn)稱為截止?fàn)顟B(tài)(稱為前向阻塞狀態(tài))。

當(dāng)陽(yáng)極電壓上升到一定值時(shí)，晶閘管突然從閉鎖狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，簡(jiǎn)稱導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)陽(yáng)極的電壓稱為關(guān)斷狀態(tài)非重復(fù)峰值電壓(udsm)或正向過(guò)渡電壓(ubo)。

導(dǎo)通后，有大電流流過(guò)元件，其值主要由限流電阻(負(fù)載使用時(shí))決定。當(dāng)陽(yáng)極供電電壓降低或負(fù)載電阻增大時(shí)，陽(yáng)極電流減小。當(dāng)陽(yáng)極電流小于維護(hù)電流ih時(shí)，晶閘管將從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)殚]鎖狀態(tài)。從圖中可以看出，當(dāng)晶閘管控制極流過(guò)正向電流ig時(shí)，晶閘管正向轉(zhuǎn)向電壓降低。ig越大，轉(zhuǎn)動(dòng)電壓越小。當(dāng)ig足夠大時(shí)，晶閘管的正向電壓很小。當(dāng)正向陽(yáng)極電壓增加時(shí)，晶閘管接通。規(guī)定當(dāng)晶閘管元件的正負(fù)極之間加上6V直流電壓時(shí)，晶閘管元件可以使該元件

裝置所導(dǎo)通的控制極的最小電流(電壓)稱為觸發(fā)電流(電壓)。

當(dāng)晶閘管的正負(fù)極之間施加反向電壓時(shí)，晶閘管在開始時(shí)處于反向閉鎖狀態(tài)，只有很小的反向漏電流流過(guò)。當(dāng)反向電壓增大到一定值時(shí)，反向漏電流急劇增大。此時(shí)，對(duì)應(yīng)的電壓稱為反向非重復(fù)峰值電壓(URSM)或反向轉(zhuǎn)向(擊穿)電壓(UBR)?？梢姡чl管的反向伏安特性與二極管的反向伏安特性相似。