晶闸管的结构和符号

晶闸管是在半导体二极管、三极管之后发现的一种新型的大功率半导体器件，它是一种可控制的硅整流元件，亦称可控硅。
　　晶闸管的外形如图所示，分为螺栓形和平板形两种，螺栓形带有螺栓的那一端是阳极A，它可与散热器固定，另一端的粗引线是阴极K，细线是控制极(又称门极)G，这种结构更换元件很方便，用于100A以下的元件。平板形，中间的金属环是控制极G，离控制极远的一面是阳极A，近的一面是阴极K，这种结构散热效果比较好，用于200A以上的元件。
　　晶闸管是由四层半导体构成的。图8.2(a)、（b）、（c）所示分别为螺栓形晶闸管的内部结构、晶闸管的结构示意和表示符号。
　　　　　
　　简单地说，晶闸管的结构是由四层半导体材料叠成三个PN结，并在对应的半导体材料上引出了三个电极。这三个电极分别称为：A-阳极，G-控制极，K-阴极。
　　从晶闸管的内部结构分析，可以将晶闸管等效为以如图所示方式相连接的NPN和PNP两个三极管VT1、VT2。设三极管VT1和VT2的放大倍数分别为β1、β2。
　　　　　　
　　当A－K间加正向电压时：VT1、VT2正向偏置。若在G－K间施加正向电压，则会在三极管VT1的基极产生初始触发电流。由于VT2和VT1之间各自的集电极和对方的基极相连， 经VT1放大后的电流回到VT2的基极，从而形成强烈的电流正反馈。晶闸管能在几微秒的时间内完成导通过程。
　　当A-K间加反向电压时： VT1、VT2反向偏置，无论G-K端为正或反向电压。晶闸管不能导通。
　　通过实验验证，可得以下结论：
　　（1）正常情况下，若控制极不加正向电压，则不论阳极加正向电压还是反向电压，晶闸管均不导通，这说明晶闸管具有正、反向阻断能力；
　 （2）晶闸管的阳极和控制极同时加正向电压时才能使晶闸管导通，这是晶闸管导通必须同时具备的两个条件；
　 （3）在晶闸管导通之后，其控制极就失去控制作用，欲使晶闸管恢复阻断状态，必须把阳极正向电压降低到一定值（或断开，或反向）。
　　（4）晶闸管导通后，两只三极管饱和导通，阳极与阴极间的管压降为1V左右，而电源电压几乎全部分配在负载电阻上。晶闸管的PN结可通过几十安～几千安的电流。晶闸管触发导通的时间为几微秒。