可控硅模块的结构和特性

2021-04-25

可控硅模块从外型上分常见有螺旋式、平板式和平底式3种(见图表-25)。螺旋式的运用较多。
可控硅模块有3个电极----阳极(A)阴极(C)和控制极(G)。它有管芯是P 型导体和N型导体交迭构成的四层构造,总共3个PN 结。其结构示意图和符号见图表-26。

从图表-26中能够看出,可控硅模块和只有一个PN 结的硅整流二极度管在结构上迥然不同。可控硅模块的四层构造和控制极的引用,为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。在运用可控硅模块时,只要在控制极添加很小的电流量或电压,就能控制很大的阳极电流量或电压。目前已能制造出电流量容量达几百安培以及上千安培的可控硅模块元件。通常把5安培之下的可控硅模块叫小功率可控硅模块,50安培之上的可控硅模块叫大功率可控硅模块。

可控硅模块为何其有“以小控大”的可控性呢?接下来我们用图表-27来简洁剖析可控硅模块的原理。

首先,我们可以把从阴极往上数的第一、二、三层看面是1只NPN 型号晶体管,而二、三四层构成另外一只PNP 型晶体管。当中第二、第三层为两管交迭公用。这样就可描出图表-27(C)的等效电路图来剖析。当在阳极和阴极间添加1个正向电压Ea,又在控制极G和阴极C间(相当BG1的基一射间)输入1个正的触发信号,BG1将形成基极电流量Ib1,经扩大,BG1将有一个扩大了β1 倍的集电极电流量IC1。因此BG1集电极与BG2 基极相接,IC1更是BG2 的基极电流量Ib2。BG2 又把比Ib2(Ib1)扩大了β2 的集电极电流量IC2送回BG1的基极扩大。这样循环扩大,直至BG1、BG2 彻底导通。实际这个过程是“一触即发”的过程,对可控硅模块而言,触发信号加入控制极,可控硅模块立即导通。导通的时间常见决定于可控硅模块的性能。

可控硅模块一经触发导通后,因为循环反馈的因素,流入BG1基极的电流量已不只是原始的Ib1,而是通过BG1、BG2 扩大后的电流量(β1 *β2 *Ib1)这一电流量远高于Ib1,足够维持BG1的持续导通。此时触发信号即便 消失,可控硅模块仍维持导通模式仅有切断电源Ea或降低Ea,使BG1、BG2 中的集电极电流量低于维持导通的最小值时,可控硅模块方可断开。当然,要是Ea极性接反,BG1、BG2 因为受到反向电压功能将处在截止模式。此时,即便 输入触发信号,可控硅模块也无法运行。反之,Ea接成正向,而触动发信号是负的,可控硅模块也无法导通。另外,要是不加触发信号,而正向阳极电压大到超出相应值时,可控硅模块也会导通,但已是非正常工作情况了。

可控硅模块这种通过触发信号(小的触发电流量)来操控导通(可控硅模块中通过大电流量)的可控特性,恰好是它区别于普通硅整流二极管的主要特性。

以上就是传承电子可控硅模块的结构和特性的介绍,传承电子是一家以电力电子为专业领域的功率半导体模块制造商,为众多的企业公司提供功率半导体模块的定制、生产和加工,同时还给众多公司提供来料代工或贴牌加工业务。主要产品为各种封装形式的绝缘式和非绝缘式功率半导体模块、各种标准和非标准的功率半导体模块等。

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