可控硅的基础/工作原理/特性/应用

一般来说，在设计电子工程和通用电路时，我们使用许多电气和电子组件。这些基本组件包括电阻器，晶体管，电容器，二极管，电感器，LED，晶闸管或可控硅整流器，集成电路等。
整流器分为两类：不可控整流器（二极管）和可控整流器（晶闸管）。实际上，许多工程专业的学生和电子爱好者都希望了解电气和电子组件的基本知识。
但是，在本文中，我们将详细讨论晶闸管或可控硅整流器的基本知识和特性。可控硅晶闸管或可控硅是类似于晶体管的多层半导体器件。
可控硅整流器由三个端子（阳极，阴极和栅极）组成，与两端子二极管（阳极和阴极）整流器不同。当二极管的阳极电压大于阴极电压时，该二极管称为不受控制的整流器（在正向偏置条件下无任何控制）。
但是，即使阳极电压大于阴极电压，可控硅也不会打开，除非触发（第三端）栅极端子。因此，通过向栅极端子提供触发脉冲，我们可以控制晶闸管的操作（开或关）。
因此，晶闸管也称为可控整流器或可控硅晶闸管。可控硅整流器的基础不同于二极管中的两层（PN）和晶体管中的三层（PNP或NPN）。
可控硅整流器由四层（PNPN）和三个串联的PN结组成。可控硅或可控硅由图中所示的符号表示。
可控硅整流器也是单向设备，因为它只能在一个方向上传导。通过适当的触发，晶闸管可以用作断开开关或整流二极管。
但是晶闸管不能用作放大器，只能用于由栅极触发脉冲控制的开关操作。晶闸管可以由许多材料制成，例如硅，碳化硅，砷化镓，氮化镓等。
但是，由于硅具有良好的导热性，高电流能力，高电压能力和经济的可加工性，因此比用于制造晶闸管的其他材料更受欢迎，因此它们也被称为可控硅整流器。可控硅的工作原理可控硅的三态工作模式可以理解晶闸管的工作原理。
晶闸管的三种工作模式如下：1.反向阻断模式2.正向阻断模式3.正向导通模式反向阻断模式如果我们将晶闸管的阳极和阴极连接反向，则上下二极管将反向偏置。因此，没有导电路径，因此没有电流流动。
因此，它称为反向阻止模式。正向阻塞模式一般来说，栅极端子没有触发脉冲，可控硅整流器保持关闭状态，这表明没有电流沿正方向流动（从阳极到阴极）。
这是因为我们已经连接了两个二极管（上二极管和下二极管都被正向偏置）以形成晶闸管。但是，这两个二极管之间的连接是反向偏置的，这消除了电流从上到下的流动。
因此，此状态称为前向阻止模式。在这种模式下，即使晶闸管具有类似于传统正向偏置二极管的条件，它也不会导通，因为不会触发栅极端子。
正向传导模式在正向传导模式中，阳极电压必须大于阴极电压，并且第三端子栅极必须正确触发晶闸管的导通。这是因为每当触发栅极端子时，下晶体管将接通上晶体管的开关，然后上晶体管将下晶体管导通，从而使晶体管彼此激活。
重复这两个晶体管的内部正反馈过程，直到两个晶体管都被完全激活为止，然后电流将从阳极流向阴极。因此，该晶闸管的工作模式称为正向导通模式。
可控硅整流器的特性该图显示了可控硅整流器的特性，并且还表示晶闸管在三种不同模式下的运行，例如反向阻断模式，正向阻断模式和正向传导模式。晶闸管的VI特性还表示反向阻断电压，正向阻断电压，反向击穿电压，保持电流，击穿电压等，如图所示。
硅控整流器应用Sil