可控硅模塊從內部封裝芯片上可以分為可控模塊和整流模塊。從具體用途上可分為:普通晶閘管模塊(MTCMTXMTKMTA)、普通整流模塊(MDC)、普通晶閘管、整流混合模塊(MFC)、快速晶閘管、整流混合模塊(MKCMZC)、非絕緣晶閘管、整流混合模塊(即所謂電焊機專用模塊MTG)可控硅(簡稱SCR)是一種大功率電氣元件,又稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長的優點。在自動控制系統中,它可以作為大功率驅動裝置,用小功率控制器控制大功率設備。它已廣泛應用于交流/DC電機調速系統中, 功率調節系統和伺服系統??煽毓璺譃閱蜗蚩煽毓韬碗p向可控硅。三端雙向可控硅開關也叫TRIAC。雙向晶閘管在結構上相當于兩個單向晶閘管反向連接,具有雙向導通的功能。它的開關狀態由控制極G決定,給控制極G加一個正脈沖(或負脈沖)可以使它正向(或反向)導通。這種器件的優點是控制電路簡單,不存在反向耐壓問題,特別適用于交流無觸點開關。晶閘管是一種三PN結四層結構的大功率半導體器件??煽毓梵w積小,結構簡單,功能強大,能起到多種作用,如變頻、 整流、逆變和無觸點開關,因此被廣泛應用于各種電子產品中,如調光燈、照相機、無線電遙控器、音響等。
結構:
大家用的都是單向晶閘管,也就是常說的普通晶體門。
晶閘管管,由四層半導體材料組成,有三個PN結和三個外電極(圖2(A)):P層半導體引出的電極稱為陽極A,P層半導體引出的電極稱為控制電極G,N層半導體引出的電極稱為陰極k,從晶閘管的電路符號可以看出[圖2 (b)],它是一個類似二極管的單向導通器件,關鍵是增加了一個控制電極G,使其具有與二極管完全不同的工作特性。P1N1P2N2基于硅單晶的四層三端器件,始于1957年。由于其特性類似于真空閘流管,國際上稱為硅閘流管,縮寫為晶閘管T,又因其具有靜態整流作用,故又稱為可控硅整流元件,縮寫為可控硅。在性能上, SCR不僅具有單向導通性,還具有比硅整流器(俗稱“死硅”)更有價值的可控性。它只有兩種狀態:開和關。
可控硅整流器可以控制毫安級電流的大功率機電設備。如果超過這個功率,由于元件的開關損耗顯著增加,允許通過的平均電流會降低。此時,標稱電流應該下降??煽毓栌泻芏鄡烖c,比如:用小功率控制大功率,功率放大高達幾十萬倍;反應極快,微秒級開關;無觸點操作,無火花,無噪音;效率高,成本低等等。SCR的缺點:靜態和動態過載能力差;容易被干擾誤導??煽毓枵髌骺煞譃槁菟ㄐ?、平板形和平底形??煽毓柙慕Y構
不管可控硅的形狀如何,它們的管芯都是P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結構。參見圖1。它有三個PN結(J1、J2、JBOY3樂隊),分別來自J1結構的P1層、陽極A、陰極K和控制電極G,所以它是一個四層三端半導體器件。
SCR結構示意圖和符號圖