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可控硅的基本伏安特性

admin @ 2014-03-17 , reply:0

概述

可控硅的基本伏安特性見圖2圖2可控硅基本伏安特性(1)反向特性當控制極開路,陽極加上反向電壓時(見圖3),J2結正偏,但J1、J2結反偏。此時只能流過很小的反向飽和電流,當電壓進一步提高到J1結的雪崩……

可控硅的基本伏安特性見圖2

圖2 可控硅基本伏安特性
(1)反向特性
當控制極開路,陽極加上反向電壓時(見圖3),J2結正偏,但J1、J2結反偏。此時只能流過很小的反向飽和電流,當電壓進一步提高到J1結的雪崩擊穿電壓后,接差J3結也擊穿,電流迅速增加,圖3的特性開始彎曲,如特性OR段所示,彎曲處的電壓URO叫“反向轉折電壓”。此時,可控硅會發生永久性反向擊穿。

圖3 陽極加反向電壓
(2)正向特性
當控制極開路,陽極上加上正向電壓時(見圖4),J1、J3結正偏,但J2結反偏,這與普通PN結的反向特性相似,也只能流過很小電流,這叫正向阻斷狀態,當電壓增加,圖3的特性發生了彎曲,如特性OA段所示,彎曲處的是UBO叫:正向轉折電壓

圖4 陽極加正向電壓
由於電壓升高到J2結的雪崩擊穿電壓后,J2結髮生雪崩倍增效應,在結區產生大量的電子和空穴,電子時入N1區,空穴時入P2區。進入N1區的電子與由P1區通過J1結注入N1區的空穴複合,同樣,進入P2區的空穴與由N2區通過J3結注入P2區的電子複合,雪崩擊穿,進入N1區的電子與進入P2區的空穴各自不能全部複合掉,這樣,在N1區就有電子積累,在P2區就有空穴積累,結果使P2區的電位升高,N1區的電位下降,J2結變成正偏,只要電流稍增加,電壓便迅速下降,出現所謂負阻特性,見圖3的虛線AB段。
這時J1、J2、J3三個結均處於正偏,可控硅便進入正嚮導電狀態---通態,此時,它的特性與普通的PN結正向特性相似,見圖2中的BC段
3、觸發導通
在控制極G上加入正向電壓時(見圖5)因J3正偏,P2區的空穴時入N2區,N2區的電子進入P2區,形成觸發電流IGT。在可控硅的內部正反饋作用(見圖2)的基礎上,加上IGT的作用,使可控硅提前導通,導致圖3的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。

圖5 陽極和控制極均加正向電壓

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