可控硅模块是PNPN四层三端元件,共有3个PN结。解析原理时,能够把它当作是由1个PNP管和1个NPN管所构成,其等效电路图解如图1(a)所示,图1(b)为可控硅模块的电路符号。
图1可控硅模块等效电路图解图
可控硅设计原理
可控硅模块是四层三端元件,它有J1、J2、J33个PN结,能够把它中间的NP划分两部分,构成1个PNP型三极管和1个NPN型三极管的复合管。
(1)当可控硅模块承当正向阳极电压时,为使可控硅模块导通,必须使承当反向电压的PN结J2失去阻挡作用。每一个晶体管的集电极电流同时便是另1个晶体管的基极电流。因此是2个互相复合的晶体管线路,当有足够的门极电流Ig流入时,便会产生明显的正反馈,引发两晶体管饱和导通。设PNP管和NPN管的集电极电流主要为IC1和IC2,发射极电流对应为Ia和Ik,电流放大系数对应为α1=IC1/Ia和α2=IC2/Ik,设经过J2结的反相漏电流为ICO,可控硅模块的阳极电流等同于两管的集电极电流和漏电流的之和:
Ia=IC1+IC2+ICO=α1Ia+α2Ik+ICO(1)
若门极电流为Ig,则可控硅模块阴极电流为:Ik=Ia+Ig。
所以,能够 算出可控硅模块阳极电流为:
(2)硅PNP管和硅NPN管对应的电流量放大系数α1和α2随其发射极电流量的变化而急剧变化。当可控硅模块承当正向阳极电压,而门极未接纳电压的前提下,式(1)中Ig=0,(α1+α2)较小,故可控硅模块的阳极电流量Ia≈ICO,可控硅模块进入到一个正向阻断模式;当可控硅模块在正向门极电压下,从门极G流入电流量Ig,由于足够大的Ig流经NPN管的发射结,进而提高放大系数α2,存在足够大的集电极电流量IC2经过PNP管的发射结,并提高了PNP管的电流量放大系数α1,存在更大的集电极电流量IC1流经NPN管的发射结,这样的强烈的正反馈环节快速进行。
当α1和α2随发射极电流量提高而导致(α1+α2)≈1时,式(1)中的分母1-(α1+α2)≈0,所以提高了可控硅模块的阳极电流量Ia。此时,经过可控硅模块的电流量彻底由主线路的电压和回路电阻确定,可控硅模块已进入到一个正向导通模式。可控硅模块导通后,式(1)中1-(α1+α2)≈0,就算此时门极电流量Ig=0,可控硅模块仍能保持原来的阳极电流量Ia而持续导通,门极已失去作用。
在可控硅模块导通后,如果持续地降低电源电压或增大回路电阻,使阳极电流量Ia降低到保持电流量IH之下时,由于α1和α2快速下降,可控硅模块恢复到阻断模式。
以上就是CATELEC西班牙技术人员对可控硅晶闸管模块的介绍,CATELEC西班牙供应整流桥模块、晶闸管模块、二极管模块等半导体模块,传承电子科技(江苏)有限公司自营品牌catelec西班牙,与多家零售商和代理商建立了长期稳定的合作关系。