可控硅(Silicon Controlled Rectifier) 簡稱SCR，是一種大功率電器元件，也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長等優點。在自動控制系統中，可作為大功率驅動器件，實現用小功率控件控制大功率設備。它在交直流電機調速系統、調功系統及隨動系統中得到了廣泛的應用。
可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅，簡稱TRIAC。雙向可控硅在結構上相當于兩個單向可控硅反向連接，這種可控硅具有雙向導通功能。其通斷狀態由控制極G決定。在控制極G上加正脈沖(或負脈沖)可使其正向(或反向)導通。這種裝置的優點是控制電路簡單，沒有反向耐壓問題，因此特別適合做交流無觸點開關使用。

晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡稱，又可稱做可控硅整流器，以前被簡稱為可控硅；1957年美國通用電器公司開發出世界上**晶閘管產品，并于1958年使其商業化；晶閘管是PNPN四層半導體結構，它有三個極：陽極，陰極和門極；晶閘管工作條件為：加正向電壓且門極有觸發電流；其派生器件有：快速晶閘管，雙向晶閘管，逆導晶閘管，光控晶閘管等。它是一種大功率開關型半導體器件，在電路中用文字符號為“V”、“VT”表示（舊標準中用字母“SCR”表示）。晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應用于可控整流、交流調壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電子電路中。

可控硅（晶閘管）的術語

術語

IT(AV)--通態平均電流
VRRM--反向重復峰值電壓IDRM--斷態重復峰值電流
ITSM--通態一個周波不重復浪涌電流
VTM--通態峰值電壓
IGT--門極觸發電流
VGT--門極觸發電壓
IH--維持電流
dv/dt--斷態電壓臨界上升率
di/dt--通態電流臨界上升率
Rthjc--結殼熱阻
ⅥSO--模塊絕緣電壓
Tjm--額定結溫
VDRM--通態重復峰值電壓
IRRM--反向重復峰值電流
IF(AV)--正向平均電流
PGM--門極峰值功率
PG----門極平均功率

可控硅（晶閘管）的參數與用途

主要參數

電流
⒈ 額定通態電流(IT)即*大穩定工作電流，俗稱電流。常用可控硅的IT一般為一安到幾十安。
⒉反向重復峰值電壓(VRRM)或斷態重復峰值電壓(VDRM)，俗稱耐壓。常用可控硅的VRRM/VDRM一般為幾百伏到一千伏。
⒊ 控制極觸發電流(IGT)，俗稱觸發電流。常用可控硅的IGT一般為幾微安到幾十毫安。
4  在規定環境溫度和散熱條件下，允許通過陰極和陽極的電流平均值

封裝形式

常用可控硅的封裝形式有TO-92、TO-126、TO-202AB、TO-220、TO-220ABC、TO-3P、SOT-89、TO-251、TO-252、TO-263、SOT-23、SOT23-3L、SOT-223、TO-247等。

用途

普通晶閘管*基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二極管整流電路屬于不可控整流電路。如果把二極管換成晶閘管，就可以構成可控整流電路。以*簡單的單相半波可控整流電路為例，在正弦交流電壓U2的正半周期間，如果VS的控制極沒有輸入觸發脈沖Ug，VS仍然不能導通，只有在U2處于正半周，在控制極外加觸發脈沖Ug時，晶閘管被觸發導通。畫出它的波形(c)及(d)，只有在觸發脈沖Ug到來時，負載RL上才有電壓UL輸出。Ug到來得早，晶閘管導通的時間就早;Ug到來得晚，晶閘管導通的時間就晚。通過改變控制極上觸發脈沖Ug到來的時間，就可以調節負載上輸出電壓的平均值UL。在電工技術中，常把交流電的半個周期定為180°，稱為電角度。這樣，在U2的每個正半周，從零值開始到觸發脈沖到來瞬間所經歷的電角度稱為控制角α;在每個正半周內晶閘管導通的電角度叫導通角θ。很明顯，α和θ都是用來表示晶閘管在承受正向電壓的半個周期的導通或阻斷范圍的。通過改變控制角α或導通角θ，改變負載上脈沖直流電壓的平均值UL，實現了可控整流。

1:小功率塑封雙向可控硅通常用作聲光控燈光系統。額定電流:IA小于2A。
2:大;M功率塑封和鐵封可控硅通常用作功率型可控調壓電路。像可調壓輸出直流電源等等。
3:大功率高頻可控硅通常用作工業中;高頻熔煉爐等。

可控硅（晶閘管）的電流電壓變化

1、柵極上的噪聲電平
在有電噪聲的環境中，如果柵極上的噪聲電壓超過VGT，并有足夠的柵電流激發可控硅(晶閘管)內部的正反饋，則也會被觸發導通。應用安裝時，首先要使柵極外的連線盡可能短。當連線不能很短時，可用絞線或屏蔽線來減小干擾的侵入。在然后G與MT1之間加一個1KΩ的電阻來降低其靈敏度，也可以再并聯一個100nf的電容，來濾掉高頻噪聲。

2、關于轉換電壓變化率
當驅動一個大的電感性負載時，在負載電壓和電流間有一個很大的相移。當負載電流過零時，雙向可控硅(晶閘管)開始換向，但由于相移的關系，電壓將不會是零。所以要求可控硅(晶閘管)要迅速關斷這個電壓。如果這時換向電壓的變化超過允許值時，就沒有足夠的時間使結間的電荷釋放掉，而被迫使雙向可控硅(晶閘管)回到導通狀態。
為了克服上述問題，可以在端子MT1和MT2之間加一個RC網絡來限制電壓的變化，以防止誤觸發。一般，電阻取100R，電容取100nF。值得注意的是此電阻不能省掉。

3、關于轉換電流變化率
當負載電流增大，電源頻率的增高或電源為非正弦波時，會使轉換電流變化率變高，這種情況*易在感性負載的情況下發生，很容易導致器件的損壞。此時可以在負載回路中串聯一只幾毫亨的空氣電感。

4、關于可控硅(晶閘管)開路電壓變化率DVD/DT

在處于截止狀態的雙向可控硅(晶閘管)兩端加一個小于它的VDFM的高速變化的電壓時，內部電容的電流會產生足夠的柵電流來使可控硅(晶閘管)導通。這在高溫下尤為嚴重，在這種情況下可以在MT1和MT2間加一個RC緩沖電路來限制VD/DT，或可采用高速可控硅(晶閘管)。

5、關于連續峰值開路電壓VDRM
在電源不正常的情況下，可控硅(晶閘管)兩端的電壓會超過連續峰值開路電壓VDRM的*大值，此時可控硅(晶閘管)的漏電流增大并擊穿導通。如果負載能允許很大的浪涌電流，那么硅片上局部的電流密度就很高，使這一小部分先導通。導致芯片燒毀或損壞。另外白熾燈，容性負載或短路保護電路會產生較高的浪涌電流，這時可外加濾波器和鉗位電路來防止尖峰(毛刺)電壓加到雙向可控硅(晶閘管)上。

單向晶閘管的特點和工作原理

單向晶閘管很像一只二極管，但比二極管多了一個控制極G，它的導通可以控制。

實驗?晶閘管導電實驗

（1）步驟：

1）按圖所示，在電路板上接好電路圖。

2）合上S1，斷開S2，此時，燈亮/不亮。（不亮）

3）將S1合上，S2也合上，此時，燈亮/不亮。（亮）

4）將S2斷開，燈熄滅/不熄滅。（不熄滅）

5）斷開S1，此時，燈熄滅。

6）將晶閘管反接，無論S1、S2斷開還是閉合，燈總是不亮/亮。（不亮）

（2）實驗結論：

1）導通條件：

① 晶閘管A、K之間正向偏壓。

② 晶閘管G、K之間也必須正向偏壓。

2）晶閘管導通后，降低或去掉控制極電壓時，晶閘管仍然導通（UGK失效）。

3）導通后的晶閘管要關斷時，必須減小其陽極電流，使其小于晶閘管的某一個電流值。

（3）工作原理

1）晶閘管具有弱電觸發信號控制強電（IAK）的作用。

2）單向晶閘管的特點是由它的內部結構決定，從等效電路中可知，
① 可視為由NPN晶體管和PNP晶體管組成。

② A和K之間加正向電壓，V1、V2不導通，晶閘管關斷。

晶閘管導通時，總壓降約為1 V左右。

單向晶閘管主要參數

（1）額定正向平均電流

定義：在規定的環境溫度和散熱條件下，允許通過陽極和陰極之間的電流平均值。

（2）維持電流

定義：在規定的環境溫度、控制極斷開的條件下，保證晶閘管處于導通狀態所需要的*小正向電流，一般為幾毫安至幾十毫安。

（3）控制極觸發電壓和電流

定義：在環境溫度及一定的正向電壓條件下，使晶閘管從關斷到導通，控制極所需的*小正向電壓和電流。一般情況下，小功率晶閘管觸發電壓約為1 V左右，觸發電流零點幾毫安至幾毫安，M功率以上晶閘管觸發電壓約為幾伏至幾十伏，電流為幾毫安至幾百毫安。

（4）正向轉折電壓

控制極關斷，使晶閘管擊穿的陽極和陰極所加的電壓。

（5）反向阻值峰值電壓

這是**工作的*大電壓，一般晶閘管的額定電壓就是指峰值電壓。

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