维库小知识：晶闸管的分类与命名

　　晶闸管又叫可控硅，是一种大功率半导体器件，具有体积小、质量轻、容量大、效率高、控制灵敏等优点。晶闸管具有硅整流器件的特J眭，能在高电压、大电流条件下工作，工作过程可以控制，被广泛应用在可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。

　　1  晶闸管的分类

　　晶闸管有多种分类方法。按关断、导通及控制方式，可以分为单向晶间管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断（可关断）晶问管（GT0）、BTG晶闸管、温控晶间管、快速晶闸管及光控晶闸管等多种；按引脚极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管；按封装形式可分为金属封装晶闸管、塑料封装晶闸管和陶瓷封装晶闸管。常见晶闸管的外形结构如图1所示。

图1 常见晶闸管的外形结构

　　目前，常用的晶闸管是单向晶闸管和双向晶闸管。

　　1.1 单向晶闸管

　　单向晶闸管是一种由PNPN四层半导体材料构成的三端半导体器件，三个引出电极分别是阳极A、阴极K和控制极G（又称门极或触发极）。单向晶闸管的阳极与阴极之间具有单向导电的性能。单向晶闸管的内部结构如图2所示。

图2 单向晶闸管的内部结构

　　单向晶闸管导通必须具各两个条件：阳极A和阴极Κ之间加上正向电压；控制极G和阴极Κ之间必须加上一定大小的正向触发电压。

　　晶闸管有导通和阻断两种状态。导通后，要使，晶闸管阻断：一是将阳极电流减小至小于维持电流：二是在阳极A与阴极Κ之间加反向电压。

　　单向晶闸管一旦受触发导通后，控制极G即失去了控制作用，即使控制极G电压变为零，只要阳极A和阴极Κ之间仍保持正向电压，晶闸管将继续保持导通状态。要使晶闸管阻断，必须使阳极电流降到足够小，或在阳极和阴极间加反向阻断电压。

　　单向晶闸管一旦为阻断状态，即使阳极A和阴极K之间又重新加上正向电压，也不会再次导通，只有在控制极G与阴极Κ之间重新加上正向触发电压后才可导通。

　　1.2 双向晶闸管

　　双向晶闸管是在单向晶闸管的基础上研制出的一种新型半导体器件。双向晶闸管是由NPNPN五层半导体材料构成的三端半导体器件，三个电极分别是主电极T1，、主电极T2和控制极G。双向晶闸管的阳极与阴极之间具有双向导电的性能，其内部电路可以等效为由两只单向晶闸管反向并联组成的复合管。双向晶闸管的内部结构和等效电路如图3所示。

图3 双向晶闸管的内部结构和等效电路

　　双向晶闸管可以双向导通，通常情况下，双向晶闸管的触发方式有四种。

　　①控制极G和主电极T1相对于主电极T2的电压为正，如图4（a）所示，即UG＞UT2、UT1＞UT2。双向晶闸管的导通方向为T1→T2，此时T1为阳极，T2为阴极。

　　②控制极G和主电极T2,相对于主电极T1的电压为负，如图4（b）所示，即UG＜UT1、UT2＜UT1。双向晶闸管的导通方向为T1→T2，此时T1为阳极，T2为阴极。

　　③控制极G和主电极T1，相对于主电极T2的电压为负，如图4（c）所示，即UG＜UT2、UT1＜UT2.双向晶闸管的导通方向为T2→T1，此时T2为阳极，T1为阴极。

　　④控制极G和主电极T2，相对于主电极T1的电压为正，如图4（d）所示，即UG＞UT1、UT2＞UT1。双向晶闸管的导通方向为T2→T1，此时T2为阳极，T1为阴极。

图4 双向晶闸管的四种触发方式

　　双向晶闸管一旦导通，即使失去触发电压，也能继续维持导通状态。当主电极T1、T2之间电流减小至维持电流以下或T1、T2之间电压改变极性，且无触发电压时，双向晶闸管即可自动断开。只有重新施加触发电压，才能再次导通。

　　双向晶闸管与单向晶闸管相比较，两者的主要区别是：

　　①单向晶闸管触发后单向导通，双向晶闸管则是双向导通；

　　②单向晶闸管触发电压分极性，双向晶闸管触发电压不分极性，只要达到触发门限值即可使双向晶闸管导通。

　　1.3 可关断晶闸管

　　单、双向晶闸管一旦导通，控制极就失去了控制作用。在晶闸管的工作电流小于维持电流后，晶闸管才能截止。可关断晶问管的工作状态与它们不同，控制极既对导通电流有控制作用，也能触发管子由截止变为导通，还能控制管子由导通变为截止，突出地表现了可关断的特点，因此称为可关断晶闸管。可关断晶闸管主要用于逆变器、直流断续器等需要强迫关断的地方，可以简化主电路。

　　2  晶闸管的命名法

　　国产晶闸管的型号命名（JB1144＝75部颁发标准）主要由四部分组成，各部分的组成如图5所示，各部分的含义如表1所示。

图5 晶闸管命名法的组成

表1 晶闸管的型号命名各组成的部分含义

　　例如，KPI-2表示1A、200V普通反向阻断型晶闸管。

　　KS5-4表示5A、400V双向晶闸管。