电子说
双向晶闸管和双向可控硅是电子器件中比较常见的两种元器件。它们都属于双向可控电流器件,是现代电力电子控制中最重要的开关元件之一。虽然它们都可以控制电路中的电流和电压,但其结构、性能、应用有很大的区别,下面进行一一比较。
一、 概述
双向晶闸管是由四个PNPN结和一个门极组成的双向电流控制开关器件。其结构简单,可控性好,性能稳定,应用范围广。其主要作用是控制交流电源下的直流电流。
而双向可控硅,也称为反向双向可控硅,是从双向晶闸管发展而来,其结构也是由四个PNPN结构和一个门极组成。与双向晶闸管相比,双向可控硅可控的电压范围更广,而且可靠性更高。它主要应用在家电、空调、灯具、电动工具等领域。
二、双向晶闸管和双向可控硅的工作原理
1.双向晶闸管的工作原理
双向晶闸管即为四个PNPN结的结构物,其由两个PN结嵌套而成,成为一个P型半导体。当P型半导体中位于两个N型半导体之间的PN结反向击穿时,会引起整个晶体的导电过程。同时,极耦结也反向进行了击穿。
当管子中流入一个正电压时,会使得PNP区间的一个晶粒中PN结一侧进一步增强电场,而导致去对面的NPN区间中另一个PN结的耦合导通,这个过程是直接的电子借助于PNP/L的外表面的耦合传递。这是在典型工作区间内的双向晶闸管的主要贡献。
双向晶闸管具有双向开关的性质,在正、负极性下均可控制电流的方向。
2.双向可控硅的工作原理
双向可控硅和双向晶闸管具有相似的结构,但可控硅具有反向恢复性能,其结构是两个PNP结嵌套成为一个模型。这种元器件本身不携带能量,即不具有直接能力。当我们给双向可控硅加一个正电压,这时,PNPb的PN结就会被新鲜的电流产生作用而进入底部。此时,另一端的NPN结由于布拉滕阳极电流而处于导通状态,从而控制双向可控硅的开关。
三、双向晶闸管和双向可控硅的应用
1.双向晶闸管的应用
双向晶闸管广泛应用于电动工具、通信设备、静电除尘、逆变器、调速器等方面。由于结构简单且容易集成,可用于直流触发应用和交流触发应用,其阻断电压高,可用于电压监测、恒流源驱动、谐振电源等场合。
2.双向可控硅的应用
双向可控硅的应用范围相较于双向晶闸管更广,主要应用于家电、灯具、空调、电炉、电动工具等领域。另外双向可控硅也广泛应用于工业电器,如交流电机驱动等。
四、结论
综上所述,双向晶闸管和双向可控硅都是双向可控电流器件,其结构、性能、应用不同,应用范围也各有不同。双向晶闸管控制精度高,应用领域广,双向可控硅应用范围更广,可靠性更高。根据不同的应用场景和需求,在选用双向晶闸管和双向可控硅时,应根据实际情况来选择适合的元器件,以达到优化系统的效果。
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