晶闸管的工作原理图（晶闸管的原理和作用）

投稿用户 • 2022年8月11日 pm12:44 • 电磁铁原理 • 阅读 293

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对于家电，大家都不陌生吧？小小的调光灯、电磁炉、洗衣机、电烤箱等，其实都离不开小小的元件——晶闸管。

简单的来讲，晶闸管主要用来高效率的转换电能，将电能精确的转换为各种用电标准，提供给我们生活中使用的各类电子产品。如今，晶闸管等半导体分立作为电力电子技术的基础核心，举足轻重，应用广泛。电子产品与电力设备对晶闸管器件有巨大的需求，在工业控制、汽车电子、网络通信等等领域，晶闸管有广阔的市场。

晶闸管定义

先来看看它的基础定义，根据IEC标准(国际电工委员会)，将一种三端四层的、伏安特性具有导通与阻断双稳定状态的、可在这两者状态间切换的电力半导体器件称为晶闸管。

简单的理解，就如一个小开关。由一个微小的功率作为拨动开关信号，不停地对通过的大功率电流进行控制变换，逆变器、变频器等等的设计就是基于此特性。它不仅仅作为无触点开关，还能做到对信号进行检波、放大、调制等等，从容实现“以小控大”。

结构组成

如上是典型的结构示意，阳极A与阴极K是大电流信号的通路，而门级G作控制。通过低压小功率端控制高压大功率端，当承受正向电压后，需要此时门级G有触发信号(电流)才能导通(AK)。但导通后，只能在AK通路中电流减少到一点阈值时，才能关断AK，或者直接利用整流电路施加反向电压来关断AK。

加工材料

从材料研发来说，众多企业转向了宽禁带材料(氮化镓、碳化硅、氧化锌等等)，具有更好的耐压、损耗、导热特性，有更小的体积却实现了更高的转换效率。目前碳化硅(SiC)材料相对其他半导体材料，在高禁带宽度、高击穿强度、低介电常数等等方面具有优异物理特点。实际应用中，其能量损耗与发热量只有传统晶闸管的50%，相同功率等级下体积更小。可以预见的是，相关宽禁带材料将会成为行业研发驱动力。

晶闸管基本由硅单品片制成，需要进行腐蚀、抛光、氧化、光刻、扩散、钝化、蒸发、键合、包封、测试等工艺环节。产品上游主要为单晶硅、金属、试剂等供应商。而单晶硅的价格波动对晶闸管成本有最直接的影响。我国的单晶硅产业主要集中在西部地区，受地区影响(地震)与国际政策影响，从2020年起一直处于上涨态势。下游应用就非常广泛了，涉及消费电子、网络设备、电子照明等等，近年来随着国家政策支持，新能源汽车行业发展较快，也带动了晶闸管发展。

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晶闸管的工作原理图（晶闸管的原理和作用）

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