可控硅模塊從內(nèi)部封裝芯片上可以分為可控模塊和整流模塊。從具體用途上可分為:普通晶閘管模塊(MTCMTXMTKMTA)、普通整流模塊(MDC)、普通晶閘管、整流混合模塊(MFC)、快速晶閘管、整流混合模塊(MKCMZC)、非絕緣晶閘管、整流混合模塊(即所謂電焊機專用模塊MTG)可控硅(簡稱SCR)是一種大功率電氣元件,又稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長的優(yōu)點。在自動控制系統(tǒng)中,它可以作為大功率驅(qū)動裝置,用小功率控制器控制大功率設(shè)備。它已廣泛應(yīng)用于交流/DC電機調(diào)速系統(tǒng)中, 功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)。可控硅分為單向可控硅和雙向可控硅。三端雙向可控硅開關(guān)也叫TRIAC。雙向晶閘管在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于兩個單向晶閘管反向連接,具有雙向?qū)ǖ墓δ堋K拈_關(guān)狀態(tài)由控制極G決定,給控制極G加一個正脈沖(或負脈沖)可以使它正向(或反向)導(dǎo)通。這種器件的優(yōu)點是控制電路簡單,不存在反向耐壓問題,特別適用于交流無觸點開關(guān)。晶閘管是一種三PN結(jié)四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件??煽毓梵w積小,結(jié)構(gòu)簡單,功能強大,能起到多種作用,如變頻、 整流、逆變和無觸點開關(guān),因此被廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中,如調(diào)光燈、照相機、無線電遙控器、音響等。
結(jié)構(gòu):
大家用的都是單向晶閘管,也就是常說的普通晶體門。
晶閘管管,由四層半導(dǎo)體材料組成,有三個PN結(jié)和三個外電極(圖2(A)):P層半導(dǎo)體引出的電極稱為陽極A,P層半導(dǎo)體引出的電極稱為控制電極G,N層半導(dǎo)體引出的電極稱為陰極k,從晶閘管的電路符號可以看出[圖2 (b)],它是一個類似二極管的單向?qū)ㄆ骷?,關(guān)鍵是增加了一個控制電極G,使其具有與二極管完全不同的工作特性。P1N1P2N2基于硅單晶的四層三端器件,始于1957年。由于其特性類似于真空閘流管,國際上稱為硅閘流管,縮寫為晶閘管T,又因其具有靜態(tài)整流作用,故又稱為可控硅整流元件,縮寫為可控硅。在性能上, SCR不僅具有單向?qū)ㄐ?,還具有比硅整流器(俗稱“死硅”)更有價值的可控性。它只有兩種狀態(tài):開和關(guān)。
可控硅整流器可以控制毫安級電流的大功率機電設(shè)備。如果超過這個功率,由于元件的開關(guān)損耗顯著增加,允許通過的平均電流會降低。此時,標稱電流應(yīng)該下降??煽毓栌泻芏鄡?yōu)點,比如:用小功率控制大功率,功率放大高達幾十萬倍;反應(yīng)極快,微秒級開關(guān);無觸點操作,無火花,無噪音;效率高,成本低等等。SCR的缺點:靜態(tài)和動態(tài)過載能力差;容易被干擾誤導(dǎo)??煽毓枵髌骺煞譃槁菟ㄐ?、平板形和平底形。
不管可控硅的形狀如何,它們的管芯都是由P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結(jié)構(gòu)。參見圖1。它有三個PN結(jié)(J1、J2、JBOY3樂隊),分別來自J1結(jié)構(gòu)的P1層、陽極A、陰極K和控制電極G,所以它是一個四層三端半導(dǎo)體器件。
SCR結(jié)構(gòu)示意圖和符號圖