晶閘管和二極管的區(qū)別

晶閘管和二極管的區(qū)別

晶閘管和二極管是電子元器件中兩種相對常見的元器件，它們在電路中起到了非常重要的作用。兩者在結(jié)構(gòu)和工作原理上有著相同之處，但又有很多不同之處。本文將從以下幾個方面詳細分析晶閘管和二極管的區(qū)別。

1. 結(jié)構(gòu)差異

晶閘管的結(jié)構(gòu)可以被分成三個區(qū)域：P型區(qū)、N型區(qū)和P型區(qū)。晶閘管的中間N型區(qū)域可以被看作是兩個PN結(jié)的組合，而且多數(shù)情況下是通過一系列微刻高溫處理得到的。在兩個P型區(qū)附近，有一種由兩個金屬電極和絕緣層縮小的PNPN型結(jié)構(gòu)。晶閘管的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，不僅涉及到 PN 結(jié)，還包括了隔離區(qū)域和閘極區(qū)等。

而二極管只有一個PN結(jié)，跟普通的三極管結(jié)構(gòu)類似。在被兩個電極反向偏置的情況下，P型半導(dǎo)體區(qū)的電子和N型半導(dǎo)體區(qū)的空穴會在 PN 結(jié)處結(jié)合，導(dǎo)致電流流過這個結(jié)并被截止掉。反之，在正向偏置時，電荷會在半導(dǎo)體中自由移動，這就意味著電路中的電流也能夠自由流動。

2. 工作模式

晶閘管可以在三種不同模式下運行：截止、導(dǎo)通和關(guān)斷。晶閘管的導(dǎo)通模式使其成為一個具有很高承受電流能力的相比于二極管而言更強大的元器件，因此在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與之相反，二極管只能工作在截止和導(dǎo)通模式，并且最高電流等級要低于晶閘管。

3. 電流控制

晶閘管可以使用三個控制極來控制其電流：基極、發(fā)射極和集電極。這使得晶閘管在控制電流方面比二極管更具優(yōu)勢。此外，晶閘管可以通過施加正向電壓增加控制電流，而二極管只能由施加反向電壓來控制電流。

4. 損耗

考慮到二極管只有一個 PN 結(jié)，因此具有非常低的正向電壓降和導(dǎo)通電阻，非常節(jié)省空間并且效率高。晶閘管的動態(tài)交流電阻在導(dǎo)通區(qū)域比較低，但是在其導(dǎo)通被截止時會產(chǎn)生不小的損耗，特別是在反向電壓較大的情況下，其損耗會變得更加顯著。

5. 應(yīng)用領(lǐng)域

由于晶閘管的高功率和高電壓承受能力，晶閘管主要應(yīng)用于工業(yè)電子、電力電子、通信電子、計算機電子以及消費電子等領(lǐng)域。晶閘管還可以用在交流調(diào)速、直流調(diào)光、直流電流互感器等電力電子領(lǐng)域。而二極管主要應(yīng)用于整流和充電等電源領(lǐng)域，以及在激光二極管、發(fā)光二極管、等離子體物理學(xué)、發(fā)射器和收音機等領(lǐng)域中也有廣泛應(yīng)用。

總之，晶閘管和二極管之間有很多差異，而且它們在不同的電子應(yīng)用領(lǐng)域中都有不同的發(fā)揮優(yōu)勢。因此，他們的選擇和使用取決于具體的電子應(yīng)用環(huán)境和需要。