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可控矽元件—可控矽元件的結構和型號

時間:2016-8-29 12:09:46


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可控矽元件—可控矽元件的結構和型號

一種以矽單晶為基本材料的P1N1P2N2四層三端器件,創製於1957年,由於它特性類似於真空閘流管,所以國際上通稱為矽晶體閘流管,簡稱晶閘管T。又由於晶閘管最初應用於可控整流方麵所以又稱為矽可控整流元件,簡稱為可控矽SCR。

在性能上,可控矽不僅具有單向導電性,而且還具有比矽整流元件(俗稱“死矽”)更為可貴的可控性。它隻有導通和關斷兩種狀態。

可控矽能以毫安級電流控製大功率的機電設備,如果超過此頻率,因元件開關損耗顯著增加,允許通過的平均電流相降低,此時,標稱電流應降級使用。

可控矽的優點很多,例如:以小功率控製大功率,功率放大倍數高達幾十萬倍;反應極快,在微秒級內開通、關斷;無觸點運行,無火花、無噪音;效率高,成本低等等。

可控矽的弱點:靜態及動態的過載能力較差;容易受幹擾而誤導通。

可控矽從外形上分類主要有:螺栓形、平板形和平底形。

一、可控矽元件的結構和型號

1、結構

不管可控矽的外形如何,它們的管芯都是由P型矽和N型矽組成的四層P1N1P2N2結構。見圖1。它有三個PN結(J1、J2、J3),從J1結構的P1層引出陽極A,從N2層引出陰級K,從P2層引出控製極G,所以它是一種四層三端的半導體器件。

圖1、可控矽結構示意圖和符號圖

2、型號

目前國產可控矽的型號有部頒新、舊標準兩種,新型號將逐步取代舊型號。

表1 KP型可控矽新舊標準主要特性參數對照表

參數/序號

部頒新標準(JB1144-75)

部頒舊標準(JB1144-71)

KP型右控矽整流元件

3CT係列可控矽整流元件

1 額定通態平均電流(IT(AV)) 額定正向平均值電流(IF)
2 斷態重複峰值電壓(UDRM) 正向阻斷峰值電壓(UPF)
3 反向重複峰值電壓(URRM) 反向峰值電壓(VPR)
4 斷態重複平均電流(IDR(AV)) 正向平均漏電流(I)
5 反向重複平均電流(IRR(AV)) 反向平均漏電電流(IRL)
6 通態平均電壓(UT(AV)) 最大正向平均電壓降(VF)
7 門極觸發電流(IGT) 控製極觸發電流(Ig)
8 門極觸發電壓(UGT) 控製極觸發電壓(Vg)
9 斷態電壓臨界上升率(du/dt) 極限正向電壓上升率(dV/dt)
10 維持電流(IH) 維持電流(IH)
11 額定結溫(TjM) 額定工作結溫(Tj)

KP型可控矽的電流電壓級別見表2

表2 KP型可控矽電流電壓級別

額定通態平均 電流IT(AV)(A) 1,5,10,20,30,50,100,200,300,400,500,600,700,800,100
正反向重複 峰值電壓UDRM, URRM(×100)(V) 1~10,12,14,16,18,20,22,24,26,,28,30
通態平均電壓 UT(AV)(V)

A

B

C

D

E

F

G

H

I

≤0.4

0.4~0.5

0.5~0.6

0.6~0.7

0.7~0.8

0.8~0.9

0.9~1.0

1.0~1.1

1.1~1,2

示例:

(1)KP5-10表示通態平均電流5安,正向重複峰值電壓1000伏的普通反向阻斷型可控矽元件。

(2)KP500-12D表示通態平均電流500安,正、反向重複峰值電壓1200伏,通態平均電壓0.7伏的業通反向阻斷型可控矽元件。

(3)3CT5/600表示通態平均電流5安,正、反向重複峰值電壓600伏的舊型號普通可控矽元件。



 
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