可控硅元件

一、概述

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（谷称“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，因元件开关损髦显著增加，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。

二、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。

表一 KP型可控硅新旧标准主要特性参数对照表

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参数	部颁新标准（JB1144-75）	部颁旧标准（JB1144-71）
序号	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）