本文提供了正向展寬晶閘管電氣行為的基本信息。
本文參照晶閘管解釋了指數電壓-電流(I-V)特點、"閥值"概念和氣溫在I-V曲線的作用。
晶閘管電壓-電流關系
當你在晶閘管的兩端施加電流時,陽極兩側的電流較高,陰極左邊的電流較低,正電壓(即從陽極到陰極的電壓)將流動。假如電流降低電流和電壓的單位,電壓都會降低。這樣電流和電壓的單位,晶閘管如同一個內阻器:更多的電流造成更多的電壓。
但是,假若我們仔細觀察電壓降低的方法,我們會發覺晶閘管與阻值有很大的不同。假如我們給內阻施加穩定下降的電流,我們將獲得穩定下降的電壓。另一方面,對于三極管,穩定降低的電流會在開始時形成平緩降低的電壓,之后更快,最終特別快。
這是由于晶閘管的正電流和正電壓之間的關系是指數型的,而不是線性的。
晶閘管電壓(ID)晶閘管電流(VD)關系右圖描述了典型硅晶閘管的指數電壓-電流特點。
典型硅晶閘管的指數電壓-電流特點
正如你所看見的,當正電流高于時0.5V幾乎沒有正電壓流動。這是電壓相對于電流降低平緩降低的區域。
在0.5V左右開始有一個過渡區,其中電壓變化和電壓變化的速率更具可比性。但當這個過渡區很窄時VD達到0.7V時,晶閘管電壓迅速降低,正向電流的極小變化會導致正向電壓的巨大變化。
正電流"閥值"
如上圖所示,晶閘管電壓與電流之間的關系并不連續。這些關系是指數型的,而不是線性的,但電壓一直從零平穩地降低到大值。為此,假如我們把"閥值"解釋為從一種狀態(如"非導電")到另一種狀態(如"導電")晶閘管的電氣行為中沒有真正的"閥值"。
也就是說,三極管在實際工程工作中I-V特點的指數性質造成電流值與閥值十分相像。為此,討論圖中的兩個電流,就好象它們是閥值一樣,一般是很便捷的。
第一個閥值,0.5V,它決定了從可忽略的電壓流向不可忽略的電壓流的過渡。因而,當我們討論實際電路而不是確切的科學細節時,我們可以說一個典型的硅晶閘管超過了正電流0.5V曾經不容許電壓流動。
第二個閥值,0.7V,確定了I-V曲線的斜率顯得極高;我們可以使用它0.7V因為全導硅晶閘管增長電流的近似值顯著低于0.7V電流對應異常大的電壓。
低功率與高功率三極管
上圖傳達了硅pn通常結晶閘管I-V關系并不意味著準確的電壓值。當晶閘管的正向電流為時,它們沒有告訴我們0.5V或0.7V有多少正電壓在流動。這是必要的,由于正電流和正電壓之間的精確數字關系取決于特定晶閘管的化學規格。
更具體地說,pn與正電流相比,結的橫截面積強烈影響正電壓。因而,當正電流為0.7V低幀率化學晶閘管可能有5mA正電壓,大功率應用的大晶閘管VD=0.7V時可能有ID=500mA。
I-V曲線的氣溫依賴性
影響正電流和正電壓之間精確數字關系的另一個誘因是體溫。隨著氣溫的增加,對應于給定電壓值的電流值降低。換句話說,假若一個電路保持一個三極管的電壓,例如15毫安,這么晶閘管就在哪里10℃當壓降低于時20℃時的壓降。
右圖描述了這些氣溫依賴性I-V水平聯通曲線。
晶閘管的I-V曲線每攝氏度聯通約2mV。
總結
我希望這篇文章能幫助你理解施加在晶閘管上的正偏置電流和電壓之間的關系。