二極管、三極管跟可控硅有關係嗎?怎麼長的那麼像?

小末末末


二極管、三極管和可控硅都是常用的電子元器件,但是他們的使用方法各不相同,是三種完全獨立的元器件,他們的相同之處在於都是由P型半導體和N型半導體構成的。這三種元器件在外觀和封裝上有些類似,看起來很像。

二極管

二極管由P型半導體和N型半導體構成,有一個PN結,P型半導體所對應的是二極管的正極,N型半導體所對應的是二極管的負極。不施加電壓的時候,兩邊的載流子都處於平衡狀態沒有電流流過。當給正極加正電壓,負極加負電壓,且電壓小於二極管的死區電壓時,二極管不導通。一旦正向電壓大於死區電壓,二極管導通,有正向電流流過,且二極管二極管的壓降穩定在一個範圍內。PN結反偏時,二極管處於截止狀態,反向電壓過大時,二極管會被擊穿。

二極管具有單向導電特性,利用這一特性二極管可以被用作整流、防電源接反等。

三極管

三極管具有兩個PN結,根據PN結的排列方式不同可以分為NPN型和PNP型三極管。NPN型是兩塊N型半導體夾雜著一塊P型半導體;PNP型是兩塊P型半導體夾雜著一塊N型半導體。具有三個電極,分別為:基極b、發射極e和集電極c,具有三個工作狀態,分別為:截止區、放大區和飽和區。可以用作小信號放大和電子開關的作用。

三極管所構成的基本放大電路有共基極放大電路、共發射極放大電路和共集電極放大電路。

可控硅

可控硅的結構比三極管和二極管都要複雜,是由四層半導體構成的,具有三個PN結,可以分為雙向可控硅TRIAC和單向可控硅SCR。將其剖開可以看作是PNP三極管和NPN三極管所構成的,雙向可控硅具有三個電極,分別為:門極G、T1和T2。

可控硅一般是功率器件,過電流能力比較大,一般用作無觸點開關,如固態繼電器等。

這三種元器件的使用方法、控制方法、使用用途都不一樣,是三種完全不同的電子元器件,但是他們的外觀和封裝卻存在很大的相似之處。

三種元器件對比

二極管的特性是單向導電,主要用作整流,如整流橋就是由四個二極管構成的;三極管即可以用作小信號放大又可以用作電子開關;而可控硅的耐壓和過電流能力比較大,主要用作功率器件。下圖是三種器件不同封裝的實物圖。

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根據提問者的意思,看到有實物很相似的二極管、三極管和可控硅,以為它們之間會不會有什麼關係。很多人長得像馬雲呢,還不是沒有馬雲的命,在幹苦力搬磚。所以說並不是長得像就一定有關係的。

二極管、三極管和可控硅確實有比較相似的封裝,比如TO-220封裝,二極管、三極管和可控硅都有這樣封裝的元器件,從外觀上看確實沒法區分它們,只能查看元器件上的絲印,上面會標有元器件的型號,通過元器件型號就可以知道該器件屬於什麼類型的管子。如下圖TO-220封裝的二極管、三極管和可控硅實物。

▲TO-220封裝的二極管、三極管和可控硅

(1)二極管只有一個PN,結具有單向導通特性,正向導通,反向截至。二極管的用途十分廣泛,比如整流、限幅、防反、調製、續流、保護、邏輯等。單個二極管只有兩個引腳,TO-220封裝的二極管一般有2個二極管組成,形成或邏輯電路或與邏輯電路。

(2)三極管有兩個PN結,三個引腳分別是基極、集電極和發射極,其的功能更多,電路更復雜,若一個電路有大量的三極管,電路分析會讓人崩潰。三極管的作用有放大、電子開關、驅動增強、邏輯、 擴流等。

(3)可控硅也稱晶閘管,具有三個PN結,可控硅的作用有可控整流,把整流二極管換成可控硅就可以實現可控整流;無觸點開關,可用於代替繼電器,無噪音、壽命長等。

▲比較常見的二極管封裝

總結:二極管、三極管和可控硅是三種不同功能的元器件,元器件的封裝較多,往往會有一些不同類型的元器件其封裝是完全一樣的,因此不能光看外表而認為它們之間有關聯。

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