单选题
晶闸管导通的条件是( ).
A
阳极和阴极间加正向电压,门极不加电压
B
阳极和阴极间加反向电压,门极和阴极间加正向电压
C
阳极和阴极,门极和阴极间都加正向电压
D
阳极和阴极间加正向电压,门极加反向电压
答案解析
正确答案:C
解析:
本题考查晶闸管(又称可控硅,SCR)的导通条件,属于电力电子技术中的基础知识点。
晶闸管是一种半控型功率半导体器件,具有三个电极:阳极(A)、阴极(K)和门极(G)。其导通需同时满足两个必要条件,缺一不可:
1. **主电路条件**:阳极与阴极之间必须施加正向电压(即 \( U_{AK} > 0 \)),使晶闸管处于正向阻断状态,为导通提供电位基础;
2. **触发条件**:门极与阴极之间必须施加足够幅值和宽度的正向触发电压(即 \( U_{GK} > 0 \),且达到触发电流 \( I_{GT} \) 要求),以注入触发电流,引发内部PNPN结构的正反馈过程,实现从阻断到导通的转变。
只有当上述两个条件**同时满足**时,晶闸管才能由关断状态转变为导通状态。导通后,门极即失去控制作用(即晶闸管具有“一旦导通、门极即失效”的特性),后续维持导通仅需阳极电流大于维持电流 \( I_H \) 即可。
逐项分析选项:
- A项:“阳极和阴极间加正向电压,门极不加电压”
错误。仅满足主电路正向偏置,但无门极触发信号,晶闸管仍处于正向阻断状态,不会导通(除非正向电压超过其正向转折电压 \( U_{BO} \),但这是非正常、不可控的击穿方式,不属于正常导通条件)。
- B项:“阳极和阴极间加反向电压,门极和阴极间加正向电压”
错误。阳极加反向电压时,主结J2处于反偏,器件处于反向阻断状态;此时即使门极加正向电压,也无法触发导通(门极电流难以有效注入,且整体PNPN结构不具备正向导通路径)。
- C项:“阳极和阴极、门极和阴极间都加正向电压”
正确。该描述准确对应上述两个必要条件:\( U_{AK} > 0 \) 且 \( U_{GK} > 0 \)(且满足触发电流要求),是晶闸管可靠、可控导通的标准条件。
- D项:“阳极和阴极间加正向电压,门极加反向电压”
错误。门极加反向电压(即 \( U_{GK} < 0 \))不仅不能触发导通,反而可能使门极结反偏,抑制触发,甚至造成门极损坏风险。
综上,正确答案为C。
核心知识点强调:
晶闸管导通是**双条件协同作用**的结果——正向阳极电压提供导通可能性,正向门极触发电压提供导通必要性;二者必须共存,且门极触发须在阳极正向电压建立之后施加(即触发时刻需处于正向阻断区间内)。这一特性是晶闸管实现可控整流、交流调压等应用的物理基础。
相关知识点:
晶闸管导通:阳阴门极都加正向电压
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