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可控闸流管

半导体可控整流器

可控闸流管，以硅单晶为基本材料的、具有三个PN结的四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体可控整流器(图1)，简称可控硅。

详细介绍
三个电极分别称为阳极A、阴极 K和控制极G。器件的阳极和阴极间的基本电流-电压特性如图2。加反向（阳极接负）偏压时,可控闸流管特性和PN结二极管的反向特性相似。当加正向（阳极接正）偏压时，在一定电压范围内，可控闸流管处于阻抗很高的关闭状态（正向阻断）。当正向电压大于转折电压（转折点1处的电压）时,器件迅速转变到低电压大电流的通导状态。
当器件处于关闭状态时，如果使控制极有适当大小的电流,则器件可迅速被触发而转变到通导状态,此后控制极失去作用。当器件的电流减小到低于维持电流（图中点2处的电流），或使阴极-阳极电压减小到零或负值，器件又恢复到关闭状态。
　通导过程用 P1N1P2和N1P2N2两个晶体管的等效结构来表示（图3）。当加上正向电压时，外面两个PN结J1、J3处于正偏置，中间J2结处于反偏置。这两个晶体管的每个晶体管的基区与另一晶体管的集电区相联，若α1、α2为两个晶体管的电流放大系数,它们随电流大小而变化,当α1+α2<1时,可控硅处于关断状态；当α1+α2>1时，可控硅处于通导状态；当控制极通入适当电流，两个晶体管的基极及集电极电流都增大,当α1及α2增加到α1+α2>1时，器件由关断状态迅速转变到通导状态。
当晶体管处于通导状态时，即使把控制极电流切断，晶体闸流管仍维持通导。只有将硅晶体闸流管的电流减小到比α1+α2=1相对应的维持电流还小时，它才重新回到关断状态。因此可控闸流管除具有整流特性外，还具有开关特性。
螺旋型可控闸流管电流小于100安;平板型可控闸流管一般在200安以上，工作电压从几十伏到几千伏,多用于整流相位控制、低频开关、逆变、变频、斩波、调速以及脉冲调制等。
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