二極體和可控矽(SCR)的區別
二極體和可控矽(SCR)都是一種半導體器件,用作靜態開關來控制電流的流動。二極體和可控矽都是單向開關,用於許多電子電路中。二極體和可控矽的一個主要應用是它們都用於整流目的。然而,根據它們的定義、結構、工作原理、應用等,二極體和可控矽之間存在許多差異。
在本文中,我們將解釋二極體和可控矽之間所有主要區別及其簡短說明。
什麼是二極體?
二極體是一種雙端PN接面半導體電子器件,它只允許電流在一個方向上透過。二極體是由P型半導體材料和N型半導體材料組合而成的。
二極體的兩個端子是 - 陽極和陰極。當電源的正極連線到二極體的陽極,電源的負極連線到二極體的陰極時,則稱二極體為正向偏置,電流允許流過它。另一方面,當正極連線到陰極,負極連線到陽極時,二極體變成反向偏置,它阻止電流透過。因此,二極體作為單向器件,用於整流目的(將交流電轉換為直流電)。
二極體廣泛應用於許多電子電路中,例如整流器、靜態開關、削波電路、鉗位電路等。
什麼是可控矽(SCR)?
SCR代表矽控整流器。SCR是一種四層、三端和三結半導體電力電子器件。SCR是電力電子中閘流體家族的成員。因此,它通常被稱為閘流體。
它由三個端子組成,即陽極、陰極和柵極。其中,陽極和陰極是電流傳導的主要端子,而柵極是用於控制或觸發SCR的端子。SCR由四層交替的P型和N型半導體材料構成,形成PNPN接面構,如圖所示。因此,其結構中有三個PN接面。SCR的陽極取自外部P區,而陰極取自外部N區。柵極取自SCR的中間P區。
SCR最常見的應用是在受控整流中,即用於將交流電轉換為具有受控開關的直流電。
二極體和可控矽(SCR)的區別
由於二極體和可控矽都廣泛用於許多電子電路中的開關應用。但是,它們之間存在一些差異,如下表所示:
差異依據 | 二極體 | 可控矽(SCR) |
---|---|---|
定義 | 二極體是一種雙端、單結半導體電子器件。 | 可控矽(SCR)或矽控整流器是一種三端、四層和三結半導體器件,用於電子電路中的開關。 |
電路符號 | ![]() | ![]() |
端子 | 二極體有兩個端子,即陽極和陰極。 | 可控矽(SCR)有三個端子,即陽極、陰極和柵極。 |
半導體層數 | 二極體有兩層:一層是P型半導體,另一層是N型半導體。 | 可控矽(SCR)有四層半導體,以交替方式排列形成PNPN接面構。 |
PN接面數 | 二極體只有一個PN接面。 | 可控矽(SCR)有三個PN接面。 |
導通開始 | 當電源電壓超過截止電壓時,二極體開始導通,鍺為0.4V,矽為0.7V。 | 當提供柵極訊號時,可控矽(SCR)開始導通。 |
尺寸 | 二極體尺寸相對較小。 | 與二極體相比,可控矽(SCR)尺寸較大。 |
成本 | 二極體的成本較低。 | 可控矽(SCR)比二極體相對昂貴。 |
開關 | 二極體在電路中提供無控開關。 | 可控矽(SCR)提供電流流動的受控開關。 |
功率額定值 | 二極體的功率額定值相對較低。 | 可控矽(SCR)具有高功率額定值。 |
正向阻斷模式 | 二極體沒有正向阻斷模式,即它永遠不會在正向偏置時阻斷電流。 | 可控矽(SCR)具有正向阻斷模式,在這種模式下,沒有提供柵極脈衝或施加的電壓小於擊穿電壓。 |
輸出功率控制 | 二極體不提供輸出功率控制。 | 對於可控矽(SCR),可以透過改變其觸發角來控制輸出功率。 |
電壓額定值 | 二極體用於低壓應用。 | 可控矽(SCR)是一種電力電子器件,因此具有高電壓額定值。 |
應用 | 二極體用於多種電子電路,例如整流電路、削波電路、鉗位電路等。 | 可控矽(SCR)主要用作受控整流器和電力電子開關。 |
結論
我們在上表中列出了二極體和可控矽之間所有顯著的差異。最顯著的差異是二極體提供無控開關操作,而可控矽提供受控開關操作。