ST可控�是意法半�(dǎo)體公司(簡稱ST)生�(chǎn)的可控硅�(tǒng)�??煽�?,也稱為晶閘�,是可控硅整流元件的簡稱,是一種具有三個PN �(jié)的四層結(jié)�(gòu)的大功率半導(dǎo)體器�??煽毓杵骷且环N非常重要的功率器件,可用來做高電壓和高電流的控制??煽毓杵骷饕迷?a href="http://www.06jpkg.cn/1495.html" target="_blank">開關(guān)方面,使器件從關(guān)閉或是阻斷的狀�(tài)�(zhuǎn)換為開啟或是�(dǎo)通的狀�(tài),反之亦�。可控硅器件與雙極型晶體管有密切的關(guān)�,二者的傳導(dǎo)過程皆牽涉到電子和空�,但可控硅的開關(guān)�(jī)制和雙極晶體�是不同的,且�?yàn)槠骷Y(jié)�(gòu)不同,可控硅器件有較寬廣范圍的電流、電壓控制能��
意法半導(dǎo)體(ST)成立于1987�,是意大利SGS半導(dǎo)體公司和法國湯姆遜半�(dǎo)體合并后的新企業(yè),公司自1994年起公開上市,意法半�(dǎo)體股票在紐約證券交易所(交易代碼:STM�、泛歐巴黎證券交易所和意大利米蘭證券交易所掛牌上市。從成立之初至今,意法半�(dǎo)體的增長速度超過了半�(dǎo)體工�(yè)的整體增長速度。自2005年起,意法半�(dǎo)體始終是世界五大半導(dǎo)體公司之一�
整個集�(tuán)共有員工�50,000人,擁有16個先�(jìn)的研�(fā)�(jī)�(gòu)�39個設(shè)計和�(yīng)用中��13個主要制造廠,并�36個國家設(shè)�78個銷售辦事處�
公司總部�(shè)在瑞士日�(nèi)�,同時也是歐洲、中東和非洲地區(qū)(EMEA)市場的總部;公司的美國總部�(shè)在德克薩斯州�(dá)拉斯市的卡羅�;亞太區(qū)總部�(shè)在新加坡;日本的�(yè)�(wù)則以東京為總�;大中國區(qū)總部�(shè)在上�,負(fù)�(zé)香港、大陸和臺灣三個地區(qū)的業(yè)�(wù)�
st可控硅是由四層半�(dǎo)體材料組成的,有三個PN�(jié),對外有三個電極:層P型半�(dǎo)體引出的電極叫陽極A,第三層P型半�(dǎo)體引出的電極叫控制極G,第四層N型半�(dǎo)體引出的電極叫陰極K。從晶閘管的電路符號可以看到,它和二極管一樣是一種單方向?qū)щ姷钠�?,關(guān)鍵是多了一個控制極G,這就使它具有與二極管完全不同的工作特��
st可控硅是P1N1P2N2四層三端�(jié)�(gòu)元件,共有三個PN�(jié),分析原理時,可以把它看作由一個PNP管和一個NPN管所組成,其等效圖解如圖1所�
�(dāng)陽極A加上正向電壓時,BG1和BG2管均處于放大狀�(tài)。此時,如果從控制極G輸入一個正向觸�(fā)信號,BG2便有基流ib2流過,經(jīng)BG2放大,其集電極電流ic2=β2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相�,所以ib1=ic2。此�,電流ic2再經(jīng)BG1放大,于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個電流又流回到BG2的基極,表成正反�,使ib2不斷增大,如此正向饋循環(huán)的結(jié)�,兩個管子的電流劇增,st可控硅使飽和�(dǎo)��
由于BG1和BG2所�(gòu)成的正反�?zhàn)�?,所以一旦st可控硅導(dǎo)通后,即使控制極G的電流消失了,st可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀�(tài),由于觸�(fā)信號只起觸發(fā)作用,沒有關(guān)斷功能,所以這種st可控硅是不可�(guān)斷的�
由于st可控硅只有導(dǎo)通和�(guān)斷兩種工作狀�(tài),所以它具有開關(guān)特�,這種特性需要一定的條件才能�(zhuǎn)化,此條件見�
2、基本伏安特�
st可控硅的基本伏安特性見�
�2 st可控硅基本伏安特�
?�?)反向特�
�(dāng)控制極開�,陽極加上反向電壓時(見�3�,J2�(jié)正偏,但J1、J2�(jié)反偏。此時只能流過很小的反向飽和電流,當(dāng)電壓�(jìn)一步提高到J1�(jié)的雪崩擊穿電壓后,接差J3�(jié)也擊�,電流迅速增�,圖3的特性開始彎�,如特性O(shè)R段所�,彎曲處的電壓URO叫“反向轉(zhuǎn)折電壓”。此�,st可控硅會�(fā)生性反�
�2)正向特�
�(dāng)控制極開�,陽極上加上正向電壓時(見圖4�,J1、J3�(jié)正偏,但J2�(jié)反偏,這與普通PN�(jié)的反向特性相�,也只能流過很小電流,這叫正向阻斷狀�(tài),當(dāng)電壓增加,圖3的特性發(fā)生了彎曲,如特性O(shè)A段所�,彎曲處的是UBO叫:正向�(zhuǎn)折電�
�4 陽極加正向電�
由于電壓升高到J2�(jié)的雪崩擊穿電壓后,J2�(jié)�(fā)生雪崩倍增效應(yīng),在�(jié)區(qū)�(chǎn)生大量的電子和空�,電子時入N1區(qū),空穴時入P2區(qū)。�(jìn)入N1區(qū)的電子與由P1區(qū)通過J1�(jié)注入N1區(qū)的空穴復(fù)�,同樣,�(jìn)入P2區(qū)的空穴與由N2區(qū)通過J3�(jié)注入P2區(qū)的電子復(fù)�,雪崩擊穿,�(jìn)入N1區(qū)的電子與�(jìn)入P2區(qū)的空穴各自不能全部復(fù)合掉,這樣,在N1區(qū)就有電子積累,在P2區(qū)就有空穴積累,結(jié)果使P2區(qū)的電位升�,N1區(qū)的電位下�,J2�(jié)變成正偏,只要電流稍增加,電壓便迅速下�,出�(xiàn)所謂負(fù)阻特�,見�3的虛線AB��
這時J1、J2、J3三個結(jié)均處于正�,st可控硅便�(jìn)入正�?qū)щ姞顟B(tài)---通態(tài),此�,它的特性與普通的PN�(jié)正向特性相�,見�2中的BC�
st可控硅的�(yōu)�(diǎn)很多,例如:以小功率控制大功�,功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬�;反�(yīng)極快,在微秒級內(nèi)開通、關(guān)�;無觸點(diǎn)�(yùn)行,無火�、無噪音;效率高,成本低等等�
st可控硅的弱點(diǎn):靜�(tài)及動�(tài)的過載能力較�;容易受干擾而誤�(dǎo)��
電流
1. 額定通態(tài)電流(IT)即穩(wěn)定工作電�,俗稱電�。常用可控硅的IT一般為一安到幾十��
耐壓
2. 反向重復(fù)峰值電壓(VRRM)或斷�(tài)重復(fù)峰值電壓(VDRM�,俗稱耐壓。常用可控硅的VRRM/VDRM一般為幾百伏到一千伏�
觸發(fā)電流
3. 控制極觸�(fā)電流(IGT),俗稱觸�(fā)電流。常用可控硅的IGT一般為幾微安到幾十毫安� 額定正向平均電流 4,在�(guī)定環(huán)境溫度和散熱條件�,允許通過陰極和陽極的電流平均�
常用st可控硅的封裝形式有TO-92、TO-126、TO-202AB、TO-220、TO-220AB、TO-3P、SOT-89、TO-251、TO-252��