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单向晶闸管交流调压电路中的单结晶管

来源：艾特贸易2018-07-29

简介(1) 外形与结构。单结晶管又称双基极二极管，它除了有一个发射极 E 外，还有两个基极 B1 、 B2 。单结晶管的外形、符号、结构和等效图如图 3-17 所示。单结晶管的制作方法是：在一块

(1)外形与结构。单结晶管又称双基极二极管，它除了有一个发射极E外，还有两个基极B1、B2。单结晶管的外形、符号、结构和等效图如图3-17所示。

单结晶管的制作方法是：在一块高阻率的N型半导体基片的两端各引出一个铝电极，如图3-17 (b)所示，分别称作第一基极B1和第二基极B2，然后在N型半导体基片一侧埋入P型半导体，在两种半导体的结合部位就形成了一个PN结，再在P型半导体端引出一个电极，称为发射极E。

单结晶管

图3-17 单结晶管

(a)外形；(b)符号；(c)结构；(d)等效图

单结晶管的等效图如图3-17(d)所示。单结晶管B1、B2极之间为高阻率的N型半导体，故两极之间的电阻RBB较大(4～12kΩ)，以PN结为中心，将N型半导体分作两部分，PN结与B1极之间的电阻用RB1表示，PN结与B2极之间的电阻用RB2表示，RBB=RB1+RB2，E极与N型半导体之间的PN结可等效为一个二极管，用VD表示。

(2)工作原理。为了说明单结晶管的工作原理，在发射极E和第一基极B1之间加UE电压，在第二基极B2和第一基极B1之间加UBB电压，具体如图3-18 (a)所示。下面艾特贸易小编分几种情况来分析单结晶管的工作原理。

1)当UE=0时，单结晶管内部的PN结截止，由于B2、B1之间加有UBR电压，有IB电流流过RB2和RB1，这两个等效电阻上都有电压，分别是URB2和URB1，从图中可以不难看出，URB1与UBB之比等于RB1与（RB1+RB2）之比，即

式子中的RB1/RB1+RB2称为单结晶管的分压系数（或称分压比），常用η表示，不同的单结晶管的η有所不同，η通常在0.3～0.9。

单结晶管工作原理

图3-18 单结晶管工作原理

(a)原理说明图；(b)特性曲线

2)当0<UE<(UVD+URB1)时，由于UE电压小于PN结的导通电压UVD与RB1上的电压URB1之和，所以仍无法使PN结导通。

3)当UE= (UVD+URB1)=UP时，PN结导通，有IE电流流过RB1，由于RB1呈负阻性，流过RB1的电流增大，其阻值减小，RB1的阻值减小，RB1上的电压URB1也减小，根据UE=(UVD+URB1)可知，URB1减小会使UE也减小（PN结导通后，其UVD基本不变）。

IE的增大使RB1阻值变小，而RB1阻值变小又会使IE进一步增大，这样就会形成正反馈，其过程如下

正反馈使IE越来越大，RB1越来越小，UE电压也越来越低，该过程如图3-18(b)中的P点至V点曲线所示。当IE增大到一定值时，RB1阻值开始增大，RB1又呈正阻性，UE电压开始缓慢回升，其变化如图3-18 (10)曲线中的V点右方曲线所示。若此时UE<UV，单结晶管又会进入截止状态。

单结晶管具有以下特点：

a．当发射极UE电压小于峰值电压UP（也即小于UVD+URB1）时，单结晶管E、B1极之间不能导通。

b．当发射极UE电压等于峰值电压UP时，单结晶管E、B1极之间导通，两极之间的电阻变得很小，UE电压的大小马上由峰值电压UP下降至谷值电压UV。

c．单结晶管导通后，若UE<UV，单结晶管会由导通状态进入截止状态。

d．单结晶管内部等效电阻RB1的阻值随IE电流变化而变化的，而RB2阻值则与IE电流无关。

e．不同的单结晶管具有不同的UP、UV值，对于同一个单结晶管，其UBB电压变化，其UP、UV值也会发生变化。

(3)检测。单结晶管检测包括极性检测和好坏检测。

1)极性检测。单结晶管有E、B1、B2三个电极，单结晶管的E、B1极之间和E、B2极之间都相当于一个二极管与电阻串联，B2、B1极之间相当于两个电阻串联。

单结晶管的极性检测过程如下。

第一步：检测出E极。万用表拨至R×1kΩ挡，红、黑表笔测量单结晶管任意两极之间的阻值，每两极之间都正反各测一次。若测得某两极之间的正反向电阻相等或接近时（阻值一般在2kΩ以上），这两个电极就为B1、B2极，余下的电极为E极；若测得某两极之间的正反向电阻时，出现一次阻值小，另一次无穷大，以阻值小的那次测量为准，黑表笔接的为E极，余下的两个电极就为B1、B2极。

第二步：检测出B1、B2极。万用表仍置于R×1kΩ挡，黑表笔接已判断出的E极，红表笔依次接另外两极，两次测得阻值会出现一大一小，以阻值小的那次为准，红表笔接的电极通常为B1极，余下的电极为B2极。由于不同型号单结晶管的RB1、RB2阻值会有所不同，因此这种检测B1、B2极的方法并不适合所有的单结晶管，如果在使用时发现单结晶管工作不理想，可将B1、B2极对换。

对于一些外形有规律的单结晶管，其电极也可以根据外形判断，具体如图3-19所示。单结晶管引脚朝上，最接近管子管键（突出部分）的引脚为E极，按顺时针方向旋转依次为B1、B2极。

根据外形判别单结晶管的电极

图3-19 根据外形判别单结晶管的电极

2)好坏检测。单结晶管的好坏检测过程如下。

第一步：检测E、B1极和E、B2极之间的正反向电阻。万用表拨至R×1kΩ挡，黑表笔接单结晶管的E极，红表笔依次接B1、B2极，测量E、B1极和E、B2极之间的正向电阻，正常时正向电阻较小，然后红表笔接E极，黑表笔依次接B1、B2极，测量E、B1极和E、B2极之间的反向电阻，正常反向电阻无穷大或接近无穷大。