可控硅元件又叫晶体闸流管(简称晶闸管),属于电力半导体器件,与普通二极管存在以下区别:
1. 结构不同
- 普通二极管:由一个PN结构成,结构相对简单
- 可控硅:由三个PN结构成四个导电区(P - N - P - N)、具有三个电极,分别为阳极、阴极和门极 。
2. 性能特点不同
- 导通条件:
- 普通二极管:当阳极与阴极之间有一定的电位差(达到导通电压,一般硅二极管约为0.7V,锗二极管约为0.3V )时,二极管就会导通,并且导通方向固定,具有单向导电性,即电流只能从阳极流向阴极 。
- 可控硅:在阳极和阴极之间加上正向电压后,还需要在门极和阴极之间加上一个正的触发信号,才会迅速导通,是“一触即发”。若不考虑门极,仅在阳极和阴极间加电压,可控硅通常处于截止状态。而且可控硅一旦导通,即使撤除控制信号,只要阳极和阴极之间有正向电压,它就会继续保持导通状态,直到电流减小到低于维持电流值 。
- 控制特性:
- 普通二极管:导通和截止状态完全由其两端电压决定,无法通过外部信号进行主动控制,属于不可控器件。
- 可控硅:可以通过门极外加的控制信号,控制它的导通和关断,因而可以用作无触点开关,以快速接通或切断电路,实现将直流电变成交流电的逆变,将一种频率的交流电变成另一种频率交流电等
3. 种类不同
- 普通二极管:按照所用的化合物半导体、不同用途、管芯结构等进行分类,常见的有整流二极管、检波二极管、稳压二极管等。
- 可控硅:按关断、导通及控制方式、引脚和极性、封装形式、电流容量、关断速度等进行分类,常见的有单向可控硅和双向可控硅。单向可控硅导通方向和阳极与阴极两端电压高低有关;双向可控硅就好像两个二极管反向并联起来,并且其导通是可控的
4. 应用不同
- 普通二极管:的特性就是单向导电,其作用主要有整流电路、检波单元、稳压元件、各种调制子系统等,通常用于整流(将交流电转换为直流电)和其他需要单向电流的电路中 。
- 可控硅:具有硅整流子系统的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制,被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子技术中