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晶闸管知识归纳与总结 双向晶闸管( 二 )

晶闸管是四层三端器件，有三个PN结J1、J2和JBOY3乐队 。图1，晶闸管中间的NP可以分为两部分，形成PNP三极管和NPN三极管的复合管图2 。

晶闸管知识归纳与总结 双向晶闸管

文章插图

当晶闸管承受正向阳极电压时，为了使晶闸管导通铜，承受反向电压的PN结J2必然失去阻断作用 。在图2中，每个晶体管的集电极电流也是另一个晶体管的基极电流 。因此，当有足够的栅极电流Ig流入两个复合晶体管电路时，会形成强正反馈，导致两个晶体管饱和导通，晶体管饱和导通 。
设PNP管和NPN管的集电极电流分别为Ic1和Ic2发射极电流为Ia，资源网络为Ik；电流放大系数为a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik 。设流经J2结的反向漏电流为Ic0 。
晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流之和:
Ia=Ic1+Ic2+Ic0或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0 。
如果栅极电流为Ig，晶闸管的阴极电流为Ik=Ia+Ig 。
因此可以得出晶闸管的阳极电流为I = (ic0+iga2)/(1-(a1+a2)) (1-1) 。
硅PNP晶体管和硅NPN晶体管对应的电流放大系数a1和a2随着发射极电流的变化而快速变化，如图3所示 。
当晶闸管承受正向阳极电压，栅极不承受电压时，在公式(1-1)中，Ig=0，(a1+a2)很小，所以晶闸管的阳极电流Ia≈Ic0处于正向阻断状态 。当晶闸管处于正阳极电压时，有电流Ig从栅极G流出，电流Ig大到足以流过NPN管的发射极结，从而增大启动电流的放大倍数a2，产生足够大的电极电流Ic2流过PNP管的发射极结，增大PNP管的电流放大倍数a1，产生更大的电极电流Ic1流过NPN管的发射极结 。这种强烈的正反馈过程进行得很快 。从图3可知，当a1和a2随着发射极电流和(a1+a2)≈1而增加时，公式(1-1)中的分母为1-(a1+a2)≈0，从而增加晶闸管的阳极电流Ia 。此时，流经晶闸管的电流完全由主电路的电压和电路电阻决定 。晶闸管处于正向导通状态 。
式(1-1)中，晶闸管导通后，1-(a1+a2)≈0，此时即使栅极电流Ig=0，晶闸管仍能保持不变 。
阳极电流Ia继续传导 。晶闸管接通后，门电路就失去了功能 。
晶闸管导通后，如果电源电压持续降低或回路电阻增大，使阳极电流Ia降低到保持电流IH以下，由于a1和a1迅速下降，当1-(a1+a2)≈0时，晶闸管恢复阻断状态 。


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