可控硅调光开关电路原理图

可控硅调光开关电路原理图

当两个电极间的电压“正常”并且门上几乎没有电压时，三端双向可控硅开关就会成为一个打开的开关——它不会导电。这是因为来自N型材料的电子沿着P型材料的边缘进入空穴，产生一个耗尽区，即一处几乎没有自由电子和空穴的区域。

如果您给门提供足够强劲的电压，它就会破坏耗尽区，使电子能够通过三端双向可控硅开关移动。确切的次序随着电流的方向（也就是处于交流电周期的那个部分）而改变。我们可以这样理解：因为电流在流动，所以上接头是阴极而下接头则为阳极。这样的电路安排使门上增加的电压将与上接头承载相同的电荷。因此我们可以得出类似于以下的结论：

当门在“充电”时，门和下接头间的电压差变得足够大，使得电子在它们之间开始移动。从N型材料（e 区）移出的电子破坏了e区和d区之间的耗尽区。接着电压差把更多的自由电子带到d区，破坏了d区和c区之间的耗尽区。来自c 区的电子会朝着下接头移动，在d区的空穴之间跳动。这也给c区带来了更多的空穴，使电子可以从c区和b区之间的耗尽区移出来。这里的电压很强，足以把电子从a区带到b区的空穴中，破坏最后一个耗尽区。随着耗尽区的消失，电子可以在上接头和下接头间自由移动，三端双向可控硅开关此时开始导电！（注意：除了三端双向可控硅开关之外，一些调光开关还包含一个类似的半导体装置，称为两端交流开关。这些电路的工作原理都基本相同。）

为了让三端双向可控硅开关开始传导两个电极间的电流，门上需要有一个升压器。这个必需的电压水平不会改变，但是您可以调节从门开始“充电”到达到这一电压所需要的时间。此时就需要可变电阻器和触发电容发挥作用。

电流通过可变电阻器给触发电容充电（电流在电容板上累积电荷——有关更多信息，请参见电容器工作原理）。当电容积聚一定的电量，它就有足够的电压把电流从门传导至下接头。当它开始放电，三端双向可控硅开关就开始导电。

以可变电阻器上的接触臂（或接触板）为中心旋转调光开关上的旋钮，可以增加或减少总的电阻。当旋钮设定在“变暗”时，可变电阻器会提供更多的电阻来“阻止”电流。因此，所需的增压电压就无法像在触发电容上那样迅速地累积。当电容充了足够的电量使三端双向可控硅开关开始导电时，交流电流的周期就开始正常进行。如果您把旋钮转向另一个方向，可变电阻器会减少阻力，电容就能在周期的伊始即得到所需的增压电压。

一个基本调光开关的可变电阻器

一旦电流波动回到零电压，三端双向可控硅开关中便没有电流通过，电子也会停止移动。耗尽区再次形成，三端双向可控硅开关停止导电，直到增压电压在门上重新累积。

这个系统运作得非常好，但也产生了一个奇怪的问题：它常常会在灯泡里产生一种明显的蜂鸣声。在接下来的部分，我们会寻找根源所在。