半导体|晶闸管是什么? 四种常见晶闸管类型介绍半导体

晶闸管是什么?晶体闸流管简称为品闸管，也叫做可控硅，是一种具有三个PN结的功率型半导体器件。因为它可以像闸门一样控制电流，所以称之为“晶体闸流管” 。晶体闸流管是最常用的功率型半导体控制器件之一，具有广泛的用途。
晶体闸流管种类和规格很多，适用于各种不同的场合。根据控制特性的不同，晶体闸流管可分为单向晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管、正向阻断晶闸管、反向阻断晶闸管、光控晶闸管等。根据电流容量的不同，晶体闸流管可分为小功率管、中功率管和大功率管。根据关断速度的不同，晶体闸流管可分为普通晶闸管和高频晶闸管（工作频率>lOkHz）。根据封装和外观形式的不同，晶体闸流管可分为塑封式、陶瓷封装式、金属壳封装式、大功率螺栓式和平板式等。

双向晶闸管是在单向晶闸管的基础之上开发出来的，是一种交流型功率控制器件。双向品闸管不仅能够取代两个反向并联的单向晶闸管，而且只需要一个触发电路，使用很方便。可关断晶闸管也称为门控晶闸管，是在普通晶闸管基础上发展起来的功率型控制器件。
(1)光控晶闸管
光控晶闸管又称光触发晶闸管，是利用一定波长的光照信号来代替电信号对器件进行触发。光控晶闸管的伏安特性和普通晶闸管一样，只是随着光照信号变强其正向转折电压逐渐变低。
通常晶闸管有3个电极，控制极G、阳极A和阴极K 。由于光控晶闸管的控制信号来自光的照射，没有必要再引出控制极，所以，只有两个电极（阳极A和阴极K）。但其结构与普通晶闸管一样，是由4层PNP型器件构成的。
光控晶闸管除了触发信号不同以外，其他特性基本与普通晶闸管相同，因此，在使用时可按照普通晶闸管的使用原则，只要注意它是光控这个特点就行了。
(2)可关断晶闸管
我们再来看看可关断晶闸管，可关断晶闸管是一种通过门极来控制器件导通和关断的电力半导体器件。 GTO既具有普通晶闸管的优点（耐压高、电流大、耐浪涌能力强、价格便宜），同时又具有GTR的优点（自关断能力、无须辅助关断电路、使用方便），是应用于高压、大容量场合中的一种大功率开关器件。广泛应用于电力机车的逆变器、电网动态无功补偿和大功率直流斩波调速等领域。
可关断晶闸管的结构和普通单向晶闸管一样，也是由PNPN四层半导体构成，外部也有三个电极，即门极G、阳极A和阴极K 。普通单向晶闸管只构成一个单元器件，而可关断晶闸管则构成一种多元的功率集成器件，它的内部包含数十个甚至数百个共阳极的小GTO单元。为了实现门极控制关断，而将这些小GTO单元的阴极和门极特别设计成在器件内部并联。
(3)快速晶闸管
我们再来看看快速晶闸管，快速晶闸管是普通晶闸管的一种派生器件，主要用于感应加热的中频电源装置。是用于较高频率的整流、逆变和变频电路的器具，并且可以在 400Hz以上频率工作的晶闸管。视电流容量大小，其开通时间为4～8微秒，关断时间为10～60微秒。主要用于较高频率的整流、斩波、逆变和变频电路。
快速晶闸管基本结构与普通晶闸管类似，只是为了适应中频应用的特点，其门极图形的设计更为复杂。由于采用了特殊的工艺降低了寿命，快速晶闸管开关特性得到很大改善，关断时间大大缩短，但这不利于器件通态特性，浪涌电流等性能。这些矛盾要在器件设计时总体考虑，使用者也应根据实际应用情况选择具体参教要求。