晶闸管的工作原理及基本特性

晶闸管是晶体闸流管的简称，又称作可控硅整流器(SCR)。

工作原理

晶闸管有三个连接端：阳极A、阴极K和门极G，晶闸管内部是PNPN四层半导体结构，形成三个PN结，如果向门极注入驱动电流，同时增大基极电流，如此会形成强烈的正反馈，晶闸管处于导通状态，此时撤掉门极电流，晶闸管内部已经形成强烈的正反馈，晶闸管仍然会维持导通状态。

如果要关断晶闸管必须撤掉阳极所加的正向电压，或者向阳极施加反压，设法使流过晶闸管的电流降低到接近零的某一数值，晶闸管才能关断。同时也正是由于通过门极只能控制其开通，不能控制其关断，晶闸管也被称为半控型器件。

基本特性

静态特性

晶闸管伏安特性

1)晶闸管两端施加反压，门极触发电流无法控制其导通;

2)晶闸管两端施加正压，且门极施加触发电流晶闸管才能导通;

3)当晶闸管导通之后，门极就会失去控制作业，无论门极电流是否存在，晶闸管均处于导通状态;

4)要关断导通的晶闸管只能外加电压和外电路电流的作用使流过晶闸管的电流接近于零的某一数值。为了保证安全可靠，门极触发电路所提供的触发电压、触发电流和功率都应限制在晶闸管门极伏安特性曲线的可靠触发区内。

动态特性

晶闸管开通和关断过程波形

1)开关过程晶闸管内部正反馈过程需要时间，同时外电路电感的限制，晶闸管受到触发后，其阳极电流增加不会是瞬时的。从门极电流阶跃到电流上升至稳态值的10%，这段时间称为延迟时间。从10%-90%所需的时间称为上升时间，两者之和定义未开通时间。

2)关断时间当外电压突变之后，阳极电流逐步衰减至零。在反方向会流过反向恢复电流，同时由于外电路电感的存在，会在晶闸管两端引起反向尖峰电压，最终当反向恢复电流衰减至零之后，晶闸管就会恢复其对反向电压的阻断能力。晶闸管关断时间约几百微秒。