單向晶閘管的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

晶閘管有許多種類，下面以常用的普通晶閘管為例，介紹其基本結(jié)構(gòu)及工作原理。

單向晶閘管內(nèi)有三個PN 結(jié)，它們是由相互交疊的4 層P區(qū)和N區(qū)所構(gòu)成的.如圖17-1(a) 所示。晶閘管的三個電極是從P1引出陽極A，從N2引出陽極K ，從P2引出控制極G ，因此可以說它是一個四層三端半導(dǎo)體器件。

為了便于說明.可以把圖17-1 (a) 所示晶閘管看成是由兩部分組成的[見圖17-1(b)]，這樣可以把晶閘管等效為兩只三極管組成的一對互補管.左下部分為NPN型管，在上部分為PNP 型管[見圖17-1 (c)]。

當(dāng)接上電源Ea后， VT1及VT2都處于放大狀態(tài)，若在G 、K 極間加入一個正觸發(fā)信號，就相當(dāng)于在VT1基極與發(fā)射極回路中有一個控制電流IC， 它就是VT1的基極電流IB1。經(jīng)放大后， VT1產(chǎn)生集電極電流ICI。 此電流流出VT2 的基極，成為VT2 的基極電流IB2。于是，
VT2 產(chǎn)生了集電極電流IC2。IC2再流入VT1 的基極，再次得到放大。這樣依次循環(huán)下去，一瞬間便可使VT1和VT2全部導(dǎo)通并達(dá)到飽和。所以，當(dāng)晶閘管加上正電壓后，一輸入觸發(fā)信號，它就會立即導(dǎo)通。晶閘管一經(jīng)導(dǎo)通后，由于導(dǎo)致VT1基極上總是流過比控制極電流IG大得多的電流，所以即使觸發(fā)信號消失后，晶閘管仍舊能保持導(dǎo)通狀態(tài)。只有降低電源電壓Ea，使VT1、VT2 集電極電流小于某一維持導(dǎo)通的最小值，晶閘管才能轉(zhuǎn)為關(guān)斷狀態(tài)。

如果把電源Ea反接， VT1 和VT2 都不具備放大工作條件，即使有觸發(fā)信號，晶閘管也無法工作而處于關(guān)斷狀態(tài)。同樣，在沒有輸入觸發(fā)信號或觸發(fā)信號極性相反時，即使晶閘管加上正向電壓.它也無法導(dǎo)通。上述的幾種情況可參見圖17-2 。

總而言之，單向晶閘管具有可控開關(guān)的特性，但是這種控制作用是觸發(fā)控制，它與一般半導(dǎo)體三極管構(gòu)成的開關(guān)電路的控制作用是不同的。