可控硅的工作原理及作用

　　可控硅简称SCR，是一种大功率电器元件，也称晶闸管。它具有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。

　　一、可控硅工作原理图

　　可控硅有三个极----阳极（A）、阴极（K）和控制极（G），管芯是P型导体和N型导体交迭组成的四层结构，共有三个PN 结，与只有一个PN结的硅整流二极管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制极的引入，为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。

　　

　　可控硅应用时，只要在控制极加上很小的电流或电压，就能控制很大的阳极电流或电压。目前已能制造出电流容量达几百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅，50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。

　　二、可控硅作用有哪些？

　　可控硅的作用之一就是可控整流，这也是可控硅最基本也最重要的作用。大家所熟知的二极管整流电路只可完成整流的功能，并没有实现可控，而一旦把二极管换做可控硅，便构成了一个可控整流电路。一个最基本的单相半波可控整流电路中，当正弦交流电压处于正半周时，只有在控制极外加触发脉冲时，可控硅才被触发导通，负载上才会有电压输出，因此可以通过改变控制极上触发脉冲到来的时间，来进一步调节负载上输出电压的平均值，达到可控整流的作用。

　　可控硅的作用之二就是用作无触点开关，经常用于自动化设备中，代替通用继电器，具有无噪音、寿命长的特点。

　　可控硅的作用之三就是起到开关和调压的作用，经常应用于交流电路中，由于其被触发时间不同，因此通过它的电流只有其交流周期的一部分，通过它的电压只有全电压的一部分，因而起到调节输出电压的作用。

　　三、可控硅分类

　　可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种。双向可控硅也叫三端双向可控硅，简称TRIAC。双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接，这种可控硅具有双向导通功能。其通断状态由控制极G决定。在控制极G上加正脉冲（或负脉冲）可使其正向（或反向）导通。这种装置的优点是控制电路简单，没有反向耐压问题，因此特别适合做交流无触点开关使用。

　　四、可控硅主要参数有哪些？

　　1．正向阻断峰值电压（VPFU）

　　是指在控制极开路及正向阻断条件下，可以重复加在器件上的正向电压的峰值。此电压规定为正向转折电压值的80％。

　　2．反向阻断峰值电压（VPRU）

　　它是指在控制极断路和额定结温度下，可以重复加在器件上的反向电压的峰值。此电压规定为最高反向测试电压值的80％。

　　3．额定正向平均电流（IF）

　　在环境温度为+40C时，器件导通（标准散热条件）可连续通过工频（即指供电网供给的电源频率．一般为50Hz或60Hz，我国规定为50Hz）正弦半波电流的平均值。

　　4．正向平均压降（UF）

　　在规定的条件下，器件通以额定正向平均电流时，在阳极与阴极之间电压降的平均值。

　　5．维持电流（IH）

　　在控制极断开时，器件保持导通状态所必需的最小正向电流。

　　6．控制极触发电流（Ig）

　　阳极与阴极之间加直流6V电压时，使可控硅完全导通所必需的最小控制极直流电流。

　　7．控制极触发电压（Ug）

　　是指从阻断转变为导通状态时控制极上所加的最小直流电压。