MOS控制晶闸管(MOS Controlled Thyristor,MCT)是一种单极型和双极型结合而形成的复合器件,输入侧为MOSFET结构,因而输入阻抗高,驱动功率小,工作频率高;而输出侧为晶闸管结构,能够承受高电压,通过大电流,这是一种很有发展前途的器件。
MCT是在晶闸管结构基础上又制作了两只MOSFET,其中用于控制MCT导通的那只MOSFET称为开通场效应晶体管(ON-FET),用于控制阻断的那只MOSFET称为关断场效应晶体管(OFF-FET)。根据开通场效应晶体管的沟道类型不同,可分为P-MCT和N-MCT两种。
MCT采用多胞元集成工艺制成,一个MCT约含有10万个单细胞。图2.21所示为P-MCT 一个单细胞的等效电路及图形符号。
图2.21 P-MCT的单细胞等效电路及图形符号
如果是N-MCT,其图形符号阳极的箭头方向相反。由图2.21可见,MCT的电极和晶闸管一样也是阳极A、阴极K和门极G,但MCT是电压控制器件;晶闸管的控制信号加在门极与阴极两端,而MCT控制信号是加在门极与阳极之间的。
当门极G相对于阳极A加负电压脉冲时,ON-FET导通,ON-FET的漏极电流作为NPN晶体管基极电流,经NPN管放大β2倍后的集电极电流又作为PNP晶体管的基极电流,PNP管又放大β1倍重新送入NPN管的基极,如此循环形成强烈的正反馈,当α α2 >1时,MCT进入导通状态。
当门极相对于阳极加正电压脉冲时,OFF-FET导通,PNP晶体管的基极电流经OFF-FET流向阳极,使PNP管截止,从而破坏了晶闸管的正反馈,使MCT关断。
一般使MCT导通的负脉冲电压为-5~-15V,使MCT关断的正脉冲电压为 10~ 20V。