半導(dǎo)體模塊廠家淺談晶閘管模塊的伏安特性
晶閘管模塊陽極A與陰極K之間的電壓與晶閘管模塊陽極電流之間關(guān)系稱為晶閘管模塊伏安特性,如圖2所所示。正向特性位于第一象限,反向特性位于第三象限。
圖2 晶閘管模塊伏安特性參數(shù)示意圖
(1) 反向特性
當(dāng)門極G開路,陽極加上反向電壓時(shí)(見圖3),J2結(jié)正偏,但J1、J2結(jié)反偏。此時(shí)只能流過很小的反向飽和電流,當(dāng)電壓進(jìn)一步提高到J1結(jié)的雪崩擊穿電壓后,同時(shí)J3結(jié)也擊穿,電流迅速增加,如圖2的特性曲線OR段開始彎曲,彎曲處的電壓URO稱為“反向轉(zhuǎn)折電壓”。此后,晶閘管模塊會(huì)發(fā)生永久性反向擊穿。
圖3 陽極加反向電壓
當(dāng)門極G開路,陽極A加上正向電壓時(shí)(見圖4),J1、J3結(jié)正偏,但J2結(jié)反偏,這與普通PN結(jié)的反向特性相似,也只能流過很小電流,這叫正向阻斷狀態(tài),當(dāng)電壓增加,如圖2的特性曲線OA段開始彎曲,彎曲處的電壓UBO稱為“正向轉(zhuǎn)折電壓”。
由于電壓升高到J2結(jié)的雪崩擊穿電壓后,J2結(jié)發(fā)生雪崩倍增效應(yīng),在結(jié)區(qū)產(chǎn)生大量的電子和空穴,電子進(jìn)入N1區(qū),空穴進(jìn)入P2區(qū)。進(jìn)入N1區(qū)的電子與由P1區(qū)通過J1結(jié)注入N1區(qū)的空穴復(fù)合。同樣,進(jìn)入P2區(qū)的空穴與由N2區(qū)通過J3結(jié)注入P2區(qū)的電子復(fù)合,雪崩擊穿后,進(jìn)入N1區(qū)的電子與進(jìn)入P2區(qū)的空穴各自不能全部復(fù)合掉。這樣,在N1區(qū)就有電子積累,在P2區(qū)就有空穴積累,結(jié)果使P2區(qū)的電位升高,N1區(qū)的電位下降,J2結(jié)變成正偏,只要電流稍有增加,電壓便迅速下降,出現(xiàn)所謂負(fù)阻特性,見圖2中的虛線AB段。這時(shí)J1、J2、J3三個(gè)結(jié)均處于正偏,晶閘管模塊便進(jìn)入正向?qū)щ姞顟B(tài)——通態(tài),此時(shí),它的特性與普通的PN結(jié)正向特性相似,如圖2的BC段。
(3) 觸發(fā)導(dǎo)通
在門極G上加入正向電壓時(shí)(如圖5所示),因J3正偏,P2區(qū)的空穴進(jìn)入N2區(qū),N2區(qū)的電子進(jìn)入P2區(qū),形成觸發(fā)電流IGT。在晶閘管模塊的內(nèi)部正反饋?zhàn)饔?如圖2)的基礎(chǔ)上,加上IGT的作用,使晶閘管模塊提前導(dǎo)通,導(dǎo)致圖2中的伏安特性O(shè)A段左移,IGT越大,特性左移越快。
浙江昆二晶整流器有限公司,生產(chǎn)各類規(guī)格型號(hào)的晶閘管智能模塊、固態(tài)繼電器模塊、整流橋模塊、各類控制柜和配套模塊使用的鋁型材散熱器等產(chǎn)品,真誠期待與各公司和采購人員的合作,提供價(jià)格實(shí)惠、質(zhì)量可靠的電子元件,咨詢電話:0577-62627555!
圖2 晶閘管模塊伏安特性參數(shù)示意圖
(1) 反向特性
當(dāng)門極G開路,陽極加上反向電壓時(shí)(見圖3),J2結(jié)正偏,但J1、J2結(jié)反偏。此時(shí)只能流過很小的反向飽和電流,當(dāng)電壓進(jìn)一步提高到J1結(jié)的雪崩擊穿電壓后,同時(shí)J3結(jié)也擊穿,電流迅速增加,如圖2的特性曲線OR段開始彎曲,彎曲處的電壓URO稱為“反向轉(zhuǎn)折電壓”。此后,晶閘管模塊會(huì)發(fā)生永久性反向擊穿。
圖3 陽極加反向電壓
圖4 陽極加正向電壓
(2) 正向特性當(dāng)門極G開路,陽極A加上正向電壓時(shí)(見圖4),J1、J3結(jié)正偏,但J2結(jié)反偏,這與普通PN結(jié)的反向特性相似,也只能流過很小電流,這叫正向阻斷狀態(tài),當(dāng)電壓增加,如圖2的特性曲線OA段開始彎曲,彎曲處的電壓UBO稱為“正向轉(zhuǎn)折電壓”。
由于電壓升高到J2結(jié)的雪崩擊穿電壓后,J2結(jié)發(fā)生雪崩倍增效應(yīng),在結(jié)區(qū)產(chǎn)生大量的電子和空穴,電子進(jìn)入N1區(qū),空穴進(jìn)入P2區(qū)。進(jìn)入N1區(qū)的電子與由P1區(qū)通過J1結(jié)注入N1區(qū)的空穴復(fù)合。同樣,進(jìn)入P2區(qū)的空穴與由N2區(qū)通過J3結(jié)注入P2區(qū)的電子復(fù)合,雪崩擊穿后,進(jìn)入N1區(qū)的電子與進(jìn)入P2區(qū)的空穴各自不能全部復(fù)合掉。這樣,在N1區(qū)就有電子積累,在P2區(qū)就有空穴積累,結(jié)果使P2區(qū)的電位升高,N1區(qū)的電位下降,J2結(jié)變成正偏,只要電流稍有增加,電壓便迅速下降,出現(xiàn)所謂負(fù)阻特性,見圖2中的虛線AB段。這時(shí)J1、J2、J3三個(gè)結(jié)均處于正偏,晶閘管模塊便進(jìn)入正向?qū)щ姞顟B(tài)——通態(tài),此時(shí),它的特性與普通的PN結(jié)正向特性相似,如圖2的BC段。
(3) 觸發(fā)導(dǎo)通
在門極G上加入正向電壓時(shí)(如圖5所示),因J3正偏,P2區(qū)的空穴進(jìn)入N2區(qū),N2區(qū)的電子進(jìn)入P2區(qū),形成觸發(fā)電流IGT。在晶閘管模塊的內(nèi)部正反饋?zhàn)饔?如圖2)的基礎(chǔ)上,加上IGT的作用,使晶閘管模塊提前導(dǎo)通,導(dǎo)致圖2中的伏安特性O(shè)A段左移,IGT越大,特性左移越快。
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