主要区别–晶体管与晶闸管

晶体管和晶闸管都是半导体器件，在电路中有着广泛的应用。晶体管和晶闸管的主要区别在于晶体管有三层半导体，而晶闸管有四层半导体。有时，晶闸管被称为可控硅整流器（SCR）。

什么是晶体管(a transistor)？

晶体管是半导体器件，可以在电路中充当放大器或开关。晶体管由三个掺杂的半导体组成。晶体管的主要类型包括双极结晶体管（BJT）、场效应晶体管（FET）和绝缘栅双极晶体管（IGBT）。我们在比较bjt和fet之间的差异以及igbt和mosfet之间的差异的文章中讨论了这些晶体管是如何工作的。晶体管有三个端子。通过控制施加在其中一个端子上的电压，可以控制通过这些装置的另外两个端子的电流。

什么是晶闸管(a thyristor)？

晶闸管也有三个像晶体管一样的端子，这些端子被称为“阳极”、“阴极”和“栅极”。然而，晶闸管是由四层掺杂半导体构成的。在功能上，晶闸管的作用类似于两个晶体管的组合，如下所示：

You can think of a thyristor as two transistors working together. On the right: the symbol for a thyristor.

晶闸管有三种模式：

1. 反向阻断模式：在这种设置中，阳极被赋予比阴极更多的负电位。这意味着结J1和J3反向偏置，而结J2正向偏置。在这种模式下，电流不能流过晶闸管。
2. 正向阻断模式：在这种设置中，阳极被赋予比阴极更高的正电位。这里，J1和J3正向偏置，而J2反向偏置。电流仍然不能流过晶闸管。
3. 正向传导模式：在这种设置中，阳极和阴极的连接方式与正向阻断模式相同。然而，现在有电流流过晶闸管。这可以通过两种方法来实现：如果阳极和阴极之间的正向电位差太大，连接点J2将发生击穿，从而允许电流流过。如果电位差不足以发生击穿，也可以通过栅极发送正向电流来实现正向传导。

如果在栅极处施加电流，晶闸管中的正向电流达到称为锁存电流的电流阈值，则晶闸管将继续导通，即使栅极电流被移除。一旦晶闸管开始传导正向电流，只要正向电流高于称为保持电流的阈值电流值，它就可以继续传导。因此，晶闸管可用作开关。下图显示了晶闸管的电流与电压特性：

The current vs. voltage characteristic curve for a thyristor.

The curve labelled refers to the case when there is no applied gate current. Here, the forward voltage must reach the breakdown value of  before it can start to conduct a significant current. The curve labelled  shows that when there is some gate current, a current can start flowing through the thyristor at a lower forward voltage. Note that the current values labelled  and  refer to the latching current and holding current respectively. The curves show that once latching current is achieved, the current rises rapidly and that if the current falls to  , it drops off (the dashed curve).

晶体管(transistor)和晶闸管(thyristor)的区别

半导体层数

晶体管由三层半导体组成。

晶闸管由四层半导体组成。

额定功率

与晶体管相比，晶闸管可用于提供更大功率的电路中。

用作放大器

晶体管可用作开关或放大器。

晶闸管可用作开关，但不能用作放大器。

维持正向电流

在晶体管中，需要连续的输入来维持正向电流。

在晶闸管中，脉冲可以使正向电流流动，只要电流不低于阈值，即使不再有输入电流，这种电流也会继续流动。

Image Courtesy:

“Diagram of a thyristor” by Riflemann~comm***wiki (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Comm*** (Modified)

“晶闸管电流-电压特性”由Mikhail Ryazanov（自己的工作）[公共领域]，通过Wikimedia Comm***