可控硅优缺点及其结构等相关情况介绍方案

　　一、概述

　　一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件，创制于1957年，由于它特性类似于真空闸流管，所以国际上通称为硅晶体闸流管，简称晶闸管T。又由于晶闸管最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件，简称为可控硅SCR。

　　在性能上，可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件(谷称“死硅”)更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态。

　　可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备，如果超过此频率，因元件开关损髦显著增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用。

　　可控硅的优点很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍;反应极快，在微秒级内开通、关断;无触点运行，无火花、无噪音;效率高，成本低等等。

　　可控硅的弱点：静态及动态的过载能力较差;容易受干扰而误导通。

　　可控硅从外形上分类主要有：螺栓形、平板形和平底形。

　　二、可控硅元件的结构和型号

　　1、结构

　　不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。见图1。它有三个PN结(J1、J2、J3)，从J1结构的P1层引出阳极A，从N2层引出阴级K，从P2层引出控制极G，所以它是一种四层三端的半导体器件

　　图1、可控硅结构示意图和符号图

　　2、型号

　　目前国产可控硅的型号有部颁新、旧标准两种，新型号将逐步取代旧型号。

　　表一 KP型可控硅新旧标准主要特性参数对照表

　　KP型可控硅的电流电压级别见表二

　　表二、KP型可控硅电流电压级别

　　示例

　　(1)KP5-10表示通态平均电流5安，正向重复峰值电压1000伏的普通反向阻断型可控硅元件。

　　(2)KP500-12D表示通态平均电流500安，正、反向重复峰值电压1200伏，通态平均电压0.7伏的业通反向阻断型可控硅元件。

　　(3)3CT5/600表示通态平均电流5安，正、反向重复峰值电压600伏的旧型号普通可控硅元件。

　　三、可控硅元件的工作原理及基本特性

　　1、工作原理

　　可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图2所示

　　图2、可控硅等效图解图