今天總結了一下電力電子里面用到的晶閘管的基本結構和觸發原理，和大家分享一下：

1.晶閘管的簡介：

晶閘管是晶體閘流管的簡稱，又稱作可控硅整流器，以前被稱為可控硅。1956年貝爾實驗室發明晶閘管，1957年通用電氣開發出第一個晶閘管產品。晶閘管有普通晶閘管及其派生的晶閘管，一般提起晶閘管指的是普通晶閘管。

2.晶閘管的基本結構示意圖：

上圖中，a是晶閘管的外形，b是晶閘管的4層半導體結構，c是電氣符號。

內部是PNPN4層半導體結構，分別命名為P1,N1,P2,N2四個區，P1區引出陽極A，N2區引出陰極K，P2區引出門極G，四個區（如上圖2-7）從上到下依次形成J1,J2,J3三個PN結。如果施加正向電壓，A接+，K接-，則J2處于反偏狀態，只有很小的漏電流通過，相當于阻斷狀態；如果施加反向電壓，A接-，K接+，則J1和J3處于反偏狀態，器件仍然處于阻斷狀態，僅有極小的漏電流流過。

3.晶閘管導通的關斷的基本原理：

上圖中，a是晶閘管的晶體管等效模型，b是等效晶閘管電路及電流流向

在a）圖中，通過斜面將四層半導體結構分為2個PN結，這意味著晶閘管可以等效看成由P1N1P2和N1,P1,N2構成的2個晶體管V1，V2的組合體，如b）圖所示，如果外電路向門極注入驅動電流IG，則IG流入三極管的基極，使得V2三極管導通，流過導通電流IC2,進一步引起V1三極管的基極導通，使的Ic2導通，注入V1基極，形成正反饋，最終使得V1和V2三極管完全導通，即圖中晶閘管（A點和K）導通，此時撤掉EG產生的IG，晶閘管仍然導通（可以看成自鎖效應），因此想要使得晶閘管關斷，必須去掉陽極所加的正向電壓，或者給陽極施加反向電壓，或者使三極管的基極電流降低到導通門檻值以下，這樣才能使晶閘管關斷。

因此可看出晶閘管導通只需要一個觸發信號，即施加開通信號后，信號可以消失，但是晶閘管已經被驅動，也不會因為觸發信號的消失而關斷或者改變狀態，仍然一直導通。

晶閘管被觸發導通的幾種其他情況：

（1） 陽極電壓升高的相當高的數值造成雪崩效應（絕對高的電壓擊穿）；

（2） 陽極電壓上升率du/dt過高；

（3） 結溫過高；（熱損壞）

（4） 光直接照射硅片;（光觸發）

以上幾種導通方式，只有光觸發可以保證控制電路與主電路之間的良好絕緣，可以應用于高壓電力設備，其他手段都難以控制，因此難以應用于實踐。

另外光控晶閘管是由光信號觸發的晶閘管，是晶閘管的一種派生器