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可控硅元件—可控硅元件的结构和型号

时间:2016-8-29 12:09:46


可控硅元件

可控硅元件—可控硅元件的结构和型号

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(俗称“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,因元件开关损耗显著增加,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。

一、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1 KP型可控硅新旧标准主要特性参数对照表

参数/序号

部颁新标准(JB1144-75)

部颁旧标准(JB1144-71)

KP型右控硅整流元件

3CT系列可控硅整流元件

1 额定通态平均电流(IT(AV)) 额定正向平均值电流(IF)
2 断态重复峰值电压(UDRM) 正向阻断峰值电压(UPF)
3 反向重复峰值电压(URRM) 反向峰值电压(VPR)
4 断态重复平均电流(IDR(AV)) 正向平均漏电流(I)
5 反向重复平均电流(IRR(AV)) 反向平均漏电电流(IRL)
6 通态平均电压(UT(AV)) 最大正向平均电压降(VF)
7 门极触发电流(IGT) 控制极触发电流(Ig)
8 门极触发电压(UGT) 控制极触发电压(Vg)
9 断态电压临界上升率(du/dt) 极限正向电压上升率(dV/dt)
10 维持电流(IH) 维持电流(IH)
11 额定结温(TjM) 额定工作结温(Tj)

KP型可控硅的电流电压级别见表2

表2 KP型可控硅电流电压级别

额定通态平均 电流IT(AV)(A) 1,5,10,20,30,50,100,200,300,400,500,600,700,800,100
正反向重复 峰值电压UDRM, URRM(×100)(V) 1~10,12,14,16,18,20,22,24,26,,28,30
通态平均电压 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。



 
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