可控硅的工作原理
可控硅的控制原理
可控硅的控制原理
可控硅的控制原理是通过对其门极施加控制信号来控制其导通与截止状态。
可控硅的结构一般由P型半导体和N型半导体构成，以及控制端（门极）和主导通端（阳极和阴极）。
当门极施加正向电压（相对于阴极）时，可控硅的P-N结会被击穿，导致电流突增，从而使可控硅进入导通状态。
这被称为可控硅的正向导通模式。
当门极施加反向电压或非导通状态时，可控硅处于截止状态，电流无法通过。
可控硅的控制信号一般是脉冲信号，控制信号的特定频率和宽度可以控制可控硅的导通时间和导通角度。
通过控制信号的频率和宽度，可以实现可控硅的可调整便。
可控硅的工作原理是啥
可控硅的工作原理是啥
可控硅（SCR）的工作原理是基于半导体材料的电子特性。
SCR是一种四层结构的PNPN型半导体器件，在无触发信号时处于阻断状态，不导通电流。
当施加一个正向的触发脉冲信号时，SCR会进入导通状态，允许电流流过。
SCR的工作原理如下：
1. 阻断状态：当没有施加触发信号时，SCR处于阻断状态。
在这种情况下，P1区和N区之间的结正向偏置，导致P1区和P2区之间的PN结反向偏置，从而阻止电流通过。
2. 触发信号：当施加一个正向的触发脉冲信号时，SCR会进入导通状态。
触发脉冲信号使得SCR中的P1区和P2区中的电子被注入，形成电子云，破坏PN结反向偏置。
这导致P1区和P2区之间的PN结变为正向偏置，开始导通电流。
3. 导通状态：一旦SCR进入导通状态，它将保持导通，直到通过其的电流降低到一个较低的水平（称为保持电流），或者施加一个正向的阻断信号。
4. 阻断状态复位：为了将SCR从导通状态转换为阻断状态，需要施加一个正向的阻断信号。
这个信号使得SCR中的电子被移除，使得P1区和P2区之间的PN结再次反向偏置，导致阻断电流流动。
通过适当的控制触发信号的时机和持续时间，可控硅可以实现
电流的精确控制和开关操作。
这使得它在电力电子和控制领域中得到广泛应用，例如变频器、交流电调速器、电源电路等。
可控硅的工作原理与种类
可控硅的工作原理与种类可控硅（Silicon Controlled Rectifier，SCR）是一种用于控制大电流的半导体元件，广泛应用于电力电子领域。
其工作原理是基于PN结的特性，通过控制正向偏置电压和触发电流，实现对电流的控制。
可控硅由四个PN结组成，即两个正向接触的P区，中间夹着两个N区。
当P 区加上正向电压，N区加上反向电压时，PN结呈现出正向偏置特性，此时NPNPN结构的形成使电流能够通过。
但当P区加上负向电压，N区加上正向电压时，PN结的反向耐压特性生效，电流无法通过。
在可控硅导通之前，需要通过一个触发电流（Gate Current）来激活。
当触发电流Igt满足一定标准时，从低阻态（OFF态）向高阻态（ON态）切换，并开始导通电流，从而实现对电流的控制。
在可控硅中，还存在一个关键参数叫做触发电压（Gate Voltage）。
当触发电流通过后，正向电压达到一定值时，才能够激活并导通，这就是触发电压的作用。
触发电压的值取决于具体的可控硅型号与工作条件。
可控硅根据不同的工作状态和应用特性，可分为以下几种类型：1. 静态门极控制型可控硅（SGCR）静态门极控制型可控硅是最常见的一种可控硅类型。
当触发电流通过后，硅片的移动电荷会改变PN结的导电特性，从而实现硅片的导通。
通过改变触发信号来控制触发电流，可以实现对电流的调控。
2. 双向晶闸管（Thyristor）双向晶闸管是一种具有双向导通能力的可控硅。
与普通的单向可控硅不同，双向晶闸管可以实现两个方向上的导通和关断。
这种特性使其适用于交流电源的控制。
3. 光控硅（Light Controlled SCR，LSCR）光控硅是一种通过光控制触发电流的可控硅。
光控硅内部嵌入了一个光敏元件，当光敏元件受到光照时，产生电流以激活SCR。
通过改变光照强度和光敏元件的特性，可以实现对电流的控制。
4. 可控硅二极管（SCR-Diodes）可控硅二极管是一种由多个可控硅串联而成的电子元件。
可控硅工作原理及其应用新版
可控硅工作原理及其应用新版可控硅(scr: silicon controlled rectifier)是可控硅整流器的简称。
可控硅有单向、双向、可关断和光控几种型别它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。
单向可控硅的工作原理单向可控硅原理可控硅是p1n1p2n2四层三端结构元件，共有三个pn结，分析原理时，可以把它看作由一个pnp管和一个npn管所组成当阳极a加上正向电压时，bg1和bg2管均处于放大状态。
此时，如果从控制极g输入一个正向触发讯号，bg2便有基流ib2流过，经bg2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。
因为bg2的集电极直接与bg1的基极相连，所以ib1=ic2。
此时，电流ic2再经bg1放大，于是bg1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到bg2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈迴圈的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。
由于bg1和bg2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极g的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发讯号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化一、单向可控硅工作原理可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。
以上两个条件必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。
另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。
可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。
二、单向可控硅的引脚区分对可控硅的引脚区分，有的可从外形封装加以判别，如外壳就为阳极，阴极引线比控制极引线长。
从外形无法判断的可控硅，可用万用表r×100或r×1k 挡，测量可控硅任意两管脚间的正反向电阻，当万用表指示低阻值（几百欧至几千欧的範围）时，黑表笔所接的是控制极g，红表笔所接的是阴极c，余下的一只管脚为阳极a。
可控硅的工作原理(带图)
可控硅的工作原理（带图）可控硅是可控硅整流器的简称。
它是由三个PN结四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体器件。
图3-29是它的结构、外形和图形符号可控硅的三个电极分别叫阳极（A）、阴极（K）和控制极（G）。
当器件的阳极接负电位（相对阴极而言）时，从符号图上可以看岀PN结处于反向，具有类似二极管的反向特性。
当器件的阳极上加正电位时（若控制极不接任何电压），在一定的电压范围内，器件仍处于阻抗很高的关闭状态。
但当正电压大于某个电压（称为转折电压）时，器件迅速转变到低阻通导状态。
加在可控硅阳极和阴极间的电压低于转折电压时，器件处于关闭状态。
此时如果在控制极上加有适当大小的正电压（对阴极），则可控硅可迅速被激发而变为导通状态。
可控硅一旦导通，控制极便失去其控制作用。
就是说，导通后撤去栅极电压可控硅仍导通，只有使器件中的电流减到低于某个数值或阴极与阳极之间电压减小到零或负值时，器件才可恢复到关闭状态。
图3-30是可控硅的伏安特性曲线。
图中曲线I为正向阻断特性。
无控制极信号时，可控硅正向导通电压为正向转折电压（U BO）；当有控制极信号时，正向转折电压会下降（即可以在较低正向电压下导通），转折电压随控制极电流的增大而减小。
当控制极电流大到一定程度时，就不再出现正向阻断状态了。
曲线H为导通工作特性。
可控硅导通后内阻很小，管子本身压降很低，外加电压几乎全部降在外电路负载上，并流过比较大的负载电流，特性曲线与二极管正向导通特性相似。
若阳极电压减小（或负载电阻增加），致使阳极电流小于维持电流I H时，可控硅从导通状态立即转为正向阻断状态，回到曲线I状态。
曲线山为反向阻断特性。
当器件的阳极加以反向电压时，尽管电压较高，但可控硅不会导通（只有很小的漏电流）。
只有反向电压达到击穿电压时，电流才突然增大，若不加限制器件就会烧毁。
正常工作时，外加电压要小于反向击穿电压才能保证器件安全可靠地工作。
可控硅的重要特点是：只要控制极中通以几毫安至几十毫安的电流就可以触发器件导通，器件中就可以通过较大的电流。
scr的工作原理
scr的工作原理
SCR，即可控硅开关（Silicon Controlled Rectifier），是一种半导体器件，用于控制交流电流的导通与截止。
SCR主要由PNPN结构组成，一般具有三个引脚：阳极（A）、阴极（K）和控制极（G）。
其工作原理如下：
1. 关断状态：在无控制信号作用下，SCR处于断态。
此时，
控制极与阴极之间的PN结反向偏置，保持高阻态。
无论在阳
极和阴极之间施加多大的正向电压之时，SCR均无法导通。
2. 触发导通：当在控制极与阴极之间施加一个适当的正向电压脉冲时，SCR将会导通。
此时，由于控制极电流增加，导致
PN结区域发生击穿。
一旦击穿，SCR将进入导通状态。
3. 维持导通：一旦SCR导通，无论控制极信号是否存在，它
将一直保持导通状态。
导通状态下，SCR阻抗非常低，几乎
可以忽略。
只有当阳极电流被减少到一定程度，或者断开阳极电源，SCR才能恢复到关断状态。
SCR的工作原理基于半导体物理特性。
PNPN结构使得SCR
具有单方向的电流传导特性。
在导通状态下，SCR的电流可
以从阳极流向阴极，但反向电流是无法通过的。
SCR被广泛应用于电力控制领域，在电动机控制、电子开关、照明和电压调节等方面发挥重要作用。
尤其在高功率、高电压的场景中，SCR具有较好的性能和稳定性。
可控硅的工作原理及基本特性
可控硅的工作原理及基本特性1、工作原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图1所示图1 可控硅等效图解图当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。
此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。
此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流 ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见表1表1 可控硅导通和关断条件状态条件说明从关断到导通 1、阳极电位高于是阴极电位2、控制极有足够的正向电压和电流两者缺一不可维持导通 1、阳极电位高于阴极电位2、阳极电流大于维持电流两者缺一不可从导通到关断 1、阳极电位低于阴极电位2、阳极电流小于维持电流任一条件即可2、基本伏安特性可控硅的基本伏安特性见图2图2 可控硅基本伏安特性（1）反向特性当控制极开路，阳极加上反向电压时（见图3），J2结正偏，但J1、J2结反偏。
此时只能流过很小的反向饱和电流，当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后，接差J3结也击穿，电流迅速增加，图3的特性开始弯曲，如特性OR段所示，弯曲处的电压URO叫“反向转折电压”。
此时，可控硅会发生永久性反向击穿。
图3 阳极加反向电压（2）正向特性当控制极开路，阳极上加上正向电压时（见图4），J1、J3结正偏，但J2结反偏，这与普通PN结的反向特性相似，也只能流过很小电流，这叫正向阻断状态，当电压增加，图3的特性发生了弯曲，如特性OA段所示，弯曲处的是UBO叫：正向转折电压图4 阳极加正向电压由于电压升高到J2结的雪崩击穿电压后，J2结发生雪崩倍增效应，在结区产生大量的电子和空穴，电子时入N1区，空穴时入P2区。
可控硅的工作原理
可控硅的工作原理
可控硅（SCR）是一种半导体器件，它具有双向导通特性，可以实现电流的单
向控制。
可控硅的工作原理主要涉及到PN结、触发电压和关断条件等方面。
接下来，我们将详细介绍可控硅的工作原理。
首先，可控硅的基本结构是由P型半导体和N型半导体构成的PN结。
当PN
结处于正向偏置状态时，电子和空穴会在PN结内扩散，形成电流。
而当PN结处
于反向偏置状态时，电子和空穴的扩散会被阻止，电流几乎为零。
这种特性使得可控硅可以实现电流的控制。
其次，可控硅的触发电压是使其导通的最小电压。
当外加电压大于触发电压时，PN结内部会形成电子-空穴对，从而使得可控硅导通。
这也是可控硅的一个重要特性，它可以通过控制触发电压来实现电流的控制。
最后，可控硅的关断条件是指当电流小于保持电流时，可控硅将自动关断。
保
持电流是指在可控硅导通状态下，即使触发电压消失，它仍然可以继续导通的最小电流。
当电流小于保持电流时，可控硅将自动关断，从而实现电流的控制和保护电路的安全运行。
总的来说，可控硅的工作原理主要涉及到PN结、触发电压和关断条件。
通过
对这些原理的了解，我们可以更好地应用可控硅，实现电流的精确控制和保护电路的安全运行。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
可控硅工作原理
可控硅(SCR: Silicon Controlled Rectifier)是可控硅整流器的简称。
可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。
单向可控硅的工作原理单向可控硅原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。
此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。
此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1 =β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化一、单向可控硅工作原理可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。
以上两个条件必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。
另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。
可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。
二、单向可控硅的引脚区分对可控硅的引脚区分，有的可从外形封装加以判别，如外壳就为阳极，阴极引线比控制极引线长。
从外形无法判断的可控硅，可用万用表R×100或R×1K挡，测量可控硅任意两管脚间的正反向电阻，当万用表指示低阻值（几百欧至几千欧的范围）时，黑表笔所接的是控制极G，红表笔所接的是阴极C，余下的一只管脚为阳极A。
可控硅的工作原理
可控硅相当于可以控制的二极管，当控制极加一定的电压时，阴极和阳极就导通了。
可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种，都是三个电极。
单向可控硅有阴极（K）、阳极（A）、控制极（G）。
双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。
即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连，其引出端称T2极，其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连，其引出端称T2极，剩下则为控制极（G）。
1、单、双向可控硅的判别：先任测两个极，若正、反测指针均不动（R×1挡），可能是A、K或G、A极（对单向可控硅）也可能是T2、T1或T2、G极（对双向可控硅）。
若其中有一次测量指示为几十至几百欧，则必为单向可控硅。
且红笔所接为K极，黑笔接的为G极，剩下即为A极。
若正、反向测批示均为几十至几百欧，则必为双向可控硅。
再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测，其中必有一次阻值稍大，则稍大的一次红笔接的为G极，黑笔所接为T1极，余下是T2极。
2、性能的差别：将旋钮拨至R×1挡，对于1~6A单向可控硅，红笔接K极，黑笔同时接通G、A极，在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已被触发，且触发电压低（或触发电流小）。
然后瞬时断开A极再接通，指针应退回∞位置，则表明可控硅良好。
对于1~6A双向可控硅，红笔接T1极，黑笔同时接G、T2极，在保证黑笔不脱离T2极的前提下断开G 极，指针应指示为几十至一百多欧（视可控硅电流大小、厂家不同而异）。
然后将两笔对调，重复上述步骤测一次，指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧，则表明可控硅良好，且触发电压（或电流）小。
若保持接通A极或T2极时断开G极，指针立即退回∞位置，则说明可控硅触发电流太大或损坏。
可按图2方法进一步测量，对于单向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K灯仍不息灭，否则说明可控硅损坏。
对于双向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K，灯应不息灭。
然后将电池反接，重复上述步骤，均应是同一结果，才说明是好的。
可控硅的工作原理
可控硅的工作原理可控硅（SCR，Silicon Controlled Rectifier）是一种半导体器件，可以实现电流的控制和方向的改变。
它是由四层或三层p-n-p-n的结构组成，主要由半导体材料硅制成。
触发：在不加电的情况下，可控硅的p-n-p-n结构处于正向阻断状态。
当加上一个相对较小的正向触发电压时，发射结损耗能量，电子流可以穿过去。
此时，管子由高阻态变为导通态。
导通：当触发电流正常流动时，当前向两个结都失去了控制，处于导通状态。
此时，可控硅呈现出非常低的电压降，电流通过它。
并且，一旦这个状态达到，即使撤销触发电流，可控硅还会一直保持导通状态。
关断：在导通期间，压降减少到一个较低的值，以使电流不再流过管子。
为了使可控硅返回高阻状态，并且不再传导电流，需要在阳极到触发电流的线路上加个负向电压。
这导致管子正常关断。
可控硅的触发有两种方式：正向触发和负向触发。
正向触发是指在阳极与控制极之间加上正向电压，将可控硅由高阻态变为导通态。
这种方式需要一个外部正向电源来提供触发电流。
负向触发是指在阳极与控制极之间加上负向电压，将可控硅由高阻态变为导通态。
这种方式不需要外部电源，可以由电荷存储装置提供负向电压刺激。
负向触发通常用于瞬态电压抑制和防止尖峰电压的干扰。
可控硅主要应用在交流电设备的控制电路中，特别适合用于高功率、高电流的场合。
它可以实现交流电的半波和全波控制，可以用于调光、调速、电动机控制、电焊设备、电炉控制等领域。
总之，可控硅通过触发、导通和关断过程来实现电流的控制和方向的改变。
它的工作原理相对简单，但却具有重要的应用价值，是电力控制领域中的重要器件之一。
可控硅的工作原理
可控硅的工作原理可控硅（Silicon-Controlled Rectifier，简称SCR）是一种半导体电器元件，通过控制门极电压来控制其导通和关断。
可控硅广泛应用于功率电子领域，如调压、控制电机、开关电源等。
其工作原理如下：可控硅由三个PN结组成，正向接入外电源，称为主电源。
其中，左边的PN结称为P结，右边的PN结称为N结，中间的PN结称为P结。
P结与N结之间的结点称为控制极，用来控制可控硅的导通和关断。
当可控硅的控制极未加电时，P结与N结之间的势垒阻隔着电流流动，可控硅处于关断状态。
此时无论主电源的极性如何，可控硅都无法导通。
当控制极加上正向的触发电压时，控制极与P结之间的PN结被击穿，形成一个电流通道，电流可以从主电源的正极流过P结，再通过可控硅流向主电源的负极。
可控硅此时处于导通状态。
当控制极加上负向的电压时，控制极与P结之间的PN结处于正向偏置，没有击穿现象。
此时可控硅仍处于关断状态。
可控硅的关断状态可以通过控制极上的负向电压来实现。
当控制极加上负向电压时，PN结中的载流子在外加电压作用下很快消失，PN结间的电流无法通过。
可控硅此时处于关断状态。
实际应用中，为了防止可控硅过热，需要加入一个热敏电阻来监测温度，并通过控制器对控制极施加适当的电压。
控制器根据热敏电阻的温度信息调整控制极的电压，以实现对可控硅的控制。
可控硅的主要特点是具有可控性良好以及功率损耗小的优点。
能够在低电压和小电流下工作，使其在各种控制电路中得到广泛应用。
同时，可控硅也有一些局限性，如在关断状态下需要消耗一定的维持电流，且关断时间较长等。
总结起来，可控硅的工作原理是通过控制极电压的变化来控制其导通和关断状态。
通过正向触发电压使得PN结被击穿形成导通通道，而逆向电压则使PN结处于正向偏置，无法形成导通通道。
通过适当的控制电压，可实现对可控硅的可控性。
可控硅工作原理
可控硅工作原理可控硅相当于可以控制的二极管，当控制极加一定的电压时，阴极和阳极就导通了。
可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种，都是三个电极。
单向可控硅有阴极（K）、阳极（A）、控制极（G）。
双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。
即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连，其引出端称T2极，其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连，其引出端称T2极，剩下则为控制极（G）。
1、单、双向可控硅的判别：先任测两个极，若正、反测指针均不动（R×1挡），可能是A、K或G、A极（对单向可控硅）也可能是T2、T1或T2、G极（对双向可控硅）。
若其中有一次测量指示为几十至几百欧，则必为单向可控硅。
且红笔所接为K极，黑笔接的为G极，剩下即为A极。
若正、反向测批示均为几十至几百欧，则必为双向可控硅。
再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测，其中必有一次阻值稍大，则稍大的一次红笔接的为G极，黑笔所接为T1极，余下是T2极。
2、性能的差别：将旋钮拨至R×1挡，对于1~6A单向可控硅，红笔接K极，黑笔同时接通G、A极，在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已被触发，且触发电压低（或触发电流小）。
然后瞬时断开A极再接通，指针应退回∞位置，则表明可控硅良好。
对于1~6A双向可控硅，红笔接T1极，黑笔同时接G、T2极，在保证黑笔不脱离T2极的前提下断开G 极，指针应指示为几十至一百多欧（视可控硅电流大小、厂家不同而异）。
然后将两笔对调，重复上述步骤测一次，指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧，则表明可控硅良好，且触发电压（或电流）小。
若保持接通A极或T2极时断开G极，指针立即退回∞位置，则说明可控硅触发电流太大或损坏。
可按图2方法进一步测量，对于单向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K灯仍不息灭，否则说明可控硅损坏。
对于双向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K，灯应不息灭。
可控硅工作原理
可控硅工作原理
可控硅，即控制半導體管，被用于電路，讓參與著電路中的週期性電壓和電流信號的
比例和比例方向可以被精確的控制，讓大功率的類比放大器能夠根據積分元件的訊號輸出，來實現永久性的可調。
可控硅主要由兩個部分組成：晶體管和可控薄膜管，可控薄膜管中如何控制到控制信號，以及控制信號如何通過晶體管及其他元件以及工作裝置開啟或者斷開電路，是決定可
控硅性能的關鍵因素。
晶體管是可控硅的核心元件，它具有良好的電導性能和穩定性，可以提供快速且精確
的控制。
它是一種采用為架構的電子元件，其中由多個穿孔晶片組成了穿孔晶片的積累技術，可以把P級氮化鎵元件的電子定量洩漏的場的能量通過晶片積累來穿孔晶片上的層級。
晶體管的導通及開關模式取決于P級氮化鎵元件的電子洩漏程度，當P級氮化鎵電子的洩
漏程度極少時，即導通模式，當電子洩漏較多時，即開關方式。
此外，可控硅中還包含了許多其他元件，如可控薄膜管，可控薄膜管是一種含有層級
的薄膜管，它的控制原理是利用薄膜上的應力與溫度的變化來對晶片的層級洩漏進行控制，其性能對應於晶片的導通和開關模式，以滿足對電路的控制需求。
由于可控薄膜管所能夠
提供的傳遞量很大，能夠有效地將軟件（程序）到硬件（電路）的信號作詳細的控制。
（1）表明要控制的範圍；
（2）將控制信號傳遞到可控薄膜管上；
（3）在可控薄膜管上改變應力和溫度，以改變晶片的裝接方式；
（4）隨著晶片的裝接方式的改變，導通的模式和開關的模式發生了變化；
（5）藉由改變導通和斷開模式，實現對電路輸出信號大小和方向的控制。
可控硅的原理
可控硅的原理
可控硅（SCR）是一种半导体器件，它具有双向导通特性，可以实现电流的控
制和整流，广泛应用于电力电子领域。
可控硅的原理是基于PN结的电压控制特性
和电流控制特性，下面我们就来详细了解一下可控硅的原理。
首先，可控硅是一种四层半导体器件，它由P型半导体、N型半导体和P型半
导体三个PN结组成。
当P1-N结极性为正向偏置，P2-N结极性为反向偏置时，可
控硅处于封锁状态，不导电。
当P1-N结极性为正向偏置，P2-N结极性也为正向偏
置时，可控硅处于导通状态，可以通过控制P1端的触发电压来控制其导通。
其次，可控硅的导通是通过触发电流来实现的。
当P1端施加一个触发电流时，可控硅将从封锁状态转变为导通状态，此时可控硅的电压降会迅速下降，从而形成一个低电压低阻态。
一旦可控硅导通，即使去掉触发电流，它也会一直保持导通状态，直到电流下降到零或者反向电压增大到封锁电压。
最后，可控硅的关键特性是具有双向导通性能。
在导通状态下，可控硅可以承
受正向电压和反向电压，同时可以导通正向电流和反向电流。
这使得可控硅在电力控制和电力调节方面有着广泛的应用，例如交流电压调节、交流电压控制和交流电压逆变等领域。
总结一下，可控硅的原理是基于PN结的电压控制特性和电流控制特性，通过
施加触发电流来实现从封锁状态到导通状态的转变，具有双向导通特性，广泛应用于电力电子领域。
希望通过本文的介绍，可以更加深入地了解可控硅的原理和特性，为相关领域的应用提供一定的参考和帮助。
可控硅工作原理
可控硅工作原理1. 引言可控硅（Silicon Controlled Rectifier，简称SCR）是一种非常常见且重要的半导体器件，广泛应用于电力控制、电机驱动、电炉加热等领域。
本文将介绍可控硅的工作原理，包括其基本结构、器件特性以及触发控制等方面的内容。
2. 可控硅的基本结构可控硅通常由四层半导体材料构成，其基本结构如图所示：可控硅基本结构可控硅基本结构从图中可看出，可控硅由三个 P-N 接面构成，两个外层为P 型半导体，中间为 N 型半导体。
第二外层 P 型半导体与 N型半导体之间的结部分称为控制极（G），两个外层 P 型半导体分别称为阳极（A）和阴极（K）。
在可控硅的结构中，G极是一个非常重要的部分，它决定了可控硅的触发方式和工作特性。
3. 可控硅的工作原理3.1 静态特性可控硅在正向电压施加时，其工作特性如图所示：可控硅静态特性可控硅静态特性从图中可见，当阳极对可控硅施加正向电压时，只有当阴极 K 极为负电压时，可控硅才能导通。
换句话说，只有当 A 极为正电压，G 极为负电压时，才能使可控硅导通。
这是由于在关闭状态时，G 极没有外界电流流过，能保持该状态的电压称为保持电压 UH。
3.2 动态特性可控硅在触发过程中，其工作特性如图所示：可控硅动态特性可控硅动态特性可控硅的触发是通过在控制极 G 上施加合适的触发信号来实现的。
一旦 G 极接收到触发脉冲，就会使可控硅进入导通状态，称为开通。
在开通状态下，即使去掉控制极上的触发信号，可控硅仍然保持导通状态，因此可控硅被称为双稳态元件。
当阳极 A 对可控硅施加正向电压时，通过给 G 极施加触发信号，可使可控硅导通，即可完成开关动作。
此时，可控硅的两个外层 P 型半导体分别形成了 P-N-P-N 的四层结构，内层 N 型半导体的电流将被大幅增加。
4. 可控硅的触发控制4.1 门电流触发门电流触发是最常见的可控硅触发方式之一，这种触发方式通过控制极 G 上的电流实现。
可控硅工作原理及参数详解
可控硅工作原理及参数详解可控硅（Silicon-Controlled Rectifier, SCR）是一种半导体器件，由四层P-N结构组成，具有三个电极：阳极（Anode）、阴极（Cathode）和门极（Gate）。
可控硅的工作原理如下：当阳极与阴极之间的电压达到一定的电压（称为激励电压），并且在门极上施加一个正脉冲电压时，P-N结上就会有电流通过，使得可控硅导通。
此时，可控硅的状态称为导通状态。
当阳极阴极之间的电压低于激励电压，或者在门极上施加的脉冲电压为零，或者阳极阴极之间的电流下降到可控硅的保持电流以下时，可控硅会进入截止状态。
可控硅具有以下几个重要的参数：1.阻断电压（VBO）：阻断电压是指可控硅在截止状态下能够承受的最高电压。
超过这个电压，可控硅就会击穿，产生电弧。
2.保持电流（IH）：保持电流是指可控硅在导通状态下必须保持的最小电流。
保持电流以下，可控硅会自动进入截止状态。
3.阻止电流（IDRM）：阻止电流是指可控硅在截止状态下流过的最大电流。
超过这个电流，可控硅可能会被损坏。
4.导通电压降（VF）：导通电压降是指当可控硅处于导通状态时，阳极与阴极之间的电压降低。
5.死区时间（tQ）：死区时间是指可控硅在接收到门极脉冲后，需要经过的一段时间才能将晶体管从截止状态切换到导通状态。
6.触发电流（IGT）：触发电流是指施加在门极上的脉冲电流，将可控硅从截止状态切换到导通状态的最小电流。
7.可控硅的响应时间：可控硅的响应时间是指从接收到触发信号到开始导通的时间。
可控硅的应用范围广泛，常见的应用包括交流电控制、瞬态电压抑制、开关电源和电机驱动等领域。
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一、可控硅的工作原理可控硅是可控硅整流器的简称。
它是由三个PN结四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体器件。
图3-29是它的结构、外形和图形符号。
可控硅的三个电极分别叫阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。
当器件的阳极接负电位(相对阴极而言)时，从符号图上可以看出PN结处于反向，具有类似二极管的反向特性。
当器件的阳极上加正电位时(若控制极不接任何电压)，在一定的电压范围内，器件仍处于阻抗很高的关闭状态。
但当正电压大于某个电压(称为转折电压)时，器件迅速转变到低阻通导状态。
加在可控硅阳极和阴极间的电压低于转折电压时，器件处于关闭状态。
此时如果在控制极上加有适当大小的正电压(对阴极)，则可控硅可迅速被激发而变为导通状态。
可控硅一旦导通，控制极便失去其控制作用。
就是说，导通后撤去栅极电压可控硅仍导通，只有使器件中的电流减到低于某个数值或阴极与阳极之间电压减小到零或负值时，器件才可恢复到关闭状态。
图3-30是可控硅的伏安特性曲线。
图中曲线I为正向阻断特性。
无控制极信号时，可控硅正向导通电压为正向转折电压(U B0)；当有控制极信号时，正向转折电压会下降(即可以在较低正向电压下导通)，转折电压随控制极电流的增大而减小。
当控制极电流大到一定程度时，就不再出现正向阻断状态了。
曲线Ⅱ为导通工作特性。
可控硅导通后内阻很小，管子本身压降很低，外加电压几乎全部降在外电路负载上，并流过比较大的负载电流，特性曲线与二极管正向导通特性相似。
若阳极电压减小(或负载电阻增加)，致使阳极电流小于维持电流I H时，可控硅从导通状态立即转为正向阻断状态，回到曲线I状态。
曲线Ⅲ为反向阻断特性。
当器件的阳极加以反向电压时，尽管电压较高，但可控硅不会导通(只有很小的漏电流)。
只有反向电压达到击穿电压时，电流才突然增大，若不加限制器件就会烧毁。
正常工作时，外加电压要小于反向击穿电压才能保证器件安全可靠地工作。
可控硅的重要特点是：只要控制极中通以几毫安至几十毫安的电流就可以触发器件导通，器件中就可以通过较大的电流。
利用这种特性可用于整流、开关、变频、交直流变换、电机调速、调温、调光及其它自动控制电路中。
二、可控硅的主要技术参数1．正向阻断峰值电压(V PFU)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(V PRU)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(I F)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(U F)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(I H)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(U g)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。
普通小功率可控硅参数见表3-lO。
表3-10 普通小功率可控硅参数型号额定正向平均电流（A）正向阻断峰值电压（V）反向阻断峰值电压（V）最大正向平均压降（V）维持电流（mA）控制极触发电压（V）控制极电流（mA）控制极最大允许正向电压（V）3CT1 1 30～3000 30～3000 1.2 ＜20 ＜2.5 ＜20 103CT5 5 30～3000 30～3000 1.2 ＜40 ＜3.5 ＜50 103CT10 10 30～3000 30～3000 1.2 ＜60 ＜3.5 ＜70 103CT20 20 30～3000 30～3000 1.2 ＜60 ＜3.5 ＜71 10 *正向阻断峰值电压及反向阻断峰值电压在30～3000范围内分档。
三、多种用途的可控硅根据结构及用途的不同，可控硅已有很多不同的类型，除上述介绍的整流用普通可控硅之外还有；①快速可控硅。
这种可控硅可以工作在较高的频率下，用于大功率直流开关、电脉冲加工电源、激光电源和雷达调制器等电路中。
②双向可控硅。
它的特点是可以使用正的或负的控制极脉冲，控制两个方向电流的导通。
它主要用于交流控制电路，如温度控制、灯光调节及直流电极调速和换向电路等。
③逆导可控硅。
主要用于直流供电车辆(如无轨电车)的调速。
④可关断可控硅。
这是一种新型可控硅，它利用正的控制极脉冲可触发导通，而用负的控制极脉冲可以关断阳极电流，恢复阻断状态。
利用这种特性可以做成无触点开关或用于直流调压、电视机中行扫描电路及高压脉冲发生器电路等。
可控硅的用途很广泛，下面仅举两例来说明可控硅电路的工作过程。
图3-31是采用双基极管的可控硅调压电路，D1～D2组成全波桥式整流电路。
BG双基极管构成可控硅的同步触发电路(是一个张弛振荡器)。
整流电压经电阻R1降压后加在A、B两点。
整流后脉动电压的正半周通过R4、W向电容C充电，当充电电压达到双基极管峰点电压U P时，BG由截止转为导通，电容C通过b1e结及R。
迅速放电，其放电电流在R。
上产生一个尖脉冲，成为触发可控硅(SCR)极的触发信号，从而导致可控硅导通。
可控硅导通后其正向压降很低，所以张弛振荡器即停止工作，电源电压过零时(由于无滤波电容，故为单向脉动电压)可控硅就自动关断。
待下一个正半周到来时，电容C又充电，重复上述过程。
因而串联于整流电路的负载R L上就得到～个受控的脉冲电压。
电容C的充电速度与R4、、W及C的乘积有关，所以调节W之值，即能改变电容C充电到U，值的时间．也就可以改变可控硅的导通时间，从而改变了负载上电压的大小。
图3-32是一种利用可控硅做成的感应(接近)开关。
它是利用人体电容和电阻与电路上电容C1，并联促使氖管N导通点燃，从而在电阻R1上产生可控硅的触发信号，使可控硅导通，点着串于可控硅电路里的灯泡。
也可在电路里串接继电器，带动其他电器装置的开启或关闭。
四、用万用表检查可控硅的好坏1．判定可控硅的电极小功率可控硅的电极从外形上可以差别，一般阳极为外壳，阴极线比控制极引线长，如图3-29所示。
如果其它型式的封装，不知电极引线时可以用万用表的电阻档进行判别。
从可控硅的结构图上可以看出，阴极与控制极之间有一个PN结，而阳极与控制极之间有两个反向串联的PN结。
用电表R×100档先测出控制极。
方法是将负表笔试接某一电极，正表笔依次碰触另外两个电极，假如有一次阻值很小(约几百欧姆)，另一次阻值很大(约几千欧姆)，说明负表笔接的正是控制极(G)。
在阻值小的那次测量中，接正表笔的一端是阴极(C或K)，阻值大的那次，接正表笔的是阳极(A)；若两次测出的阻值均很大，说明负表笔接的不是控制极，应更换另外一个电极，重复上述判别．2．检查可控硅的好坏对于一个良好的可控硅应包括以下内容：①三个PN结均是良好的；②可控硅反向电压时能够阻断，不导通；⑧可控硅正向在控制极开路时能够阻断；④如果控制极加了正向电流，而阳极加正向电压时可控硅可以导通，且撤去控制极电流后仍能维持导通。
对于前三项可以通过测量极间电阻的方法判别，后一条要进行导通试验。
(1)测极间电阻。
用万用表电阻档测阳极与控制极之间、阳极与阴极之间的电阻。
注意，宜用电表电阻最高档，阻值均应很高。
如阻值很小，并用低阻档再量阻值仍较小，表明可控硅已击穿、管子是坏的。
阳极和阴极之间的正向电阻值(即阳极接负表笔，阴极接正表笔时阻值)，反映可控硅正向阻断特性，阻值愈大，表示正向漏电流愈小。
阳极与阴极之间的反向阻值反映可控硅的反向阻断特性，阻值愈大，表示反向漏电流愈小。
测控制极与阴极之间的电阻。
用R×10或R×100档测量为宜。
如果正向电阻(控制极接负笔，阴极接正笔)极大，接近∞处，表示控制极与阴极之间已经烧毁，管子已坏。
至于反向电阻应很大，不过有些管子控制极与阴极之间的反向电阻并不太高，这也是正常的。
表3-11给出测量3CT5B可控硅的G、C极间电阻数据，供参考。
表3-11 3CT5可控硅G、C极间电阻值表笔接法万用表档次A eq \o\ac(○,-)C eq\o\ac(○,+)A eq\o\ac(○,+)C eq \o\ac(○,-)G eq \o\ac(○,-)C eq\o\ac(○,+)G eq\o\ac(○,+)C eq \o\ac(○,-)A eq \o\ac(○,-)G eq\o\ac(○,+)A eq\o\ac(○,+)G eq \o\ac(○,-)R×1 ——45Ω———R×10 ——120Ω———R×1K —— 1.4KΩ100KΩ——R×10K ——2KΩ50KΩ——(2)导通试验。
利用万用表的直流电流档(100mA档或更大些电流档)，需外加6V直流电源，按图3-33所示电路接好。
先不合开关K，此时电流表指示应很小(正向阻断)，当K闭合时电流应有100mA 左右。
电流若很小表明管子正向压降太大或已损坏。
再断开K，电表指示应仍为100mA左右基本上无变化。
切断6V电源再一次重复上述过程，如一切同前表示管子导通性能是良好的。
在没有万用表时，用6.3V小灯泡代替电表也可以，导通时灯泡亮。
五、单结晶体管单结晶体管的结构和电路符号如图3-34所示。
因为它只有一个PN结，所以称为单结晶体管。
但由于它有两个基极，故又称双基极二极管。
它的外形与三极管相似，也有三只管脚，其中一个是发射极(e)，另外两个是基极(b1和b2)。
它是一种具有负阻特性的器件(电流增加而电压降反而减小的特性)。
图3-35是它的伏安特性曲线及等效电路。
双基极管可组成弛张振荡器、自激多谐振荡器以及定时延时等电路，具有电路结构简单、热稳定性好等优点。
从双基极管的伏安特性可以看清其工作原理。
当两基极b1、b2间加上电压U bb时(参见典型应用电路(图3-36)，等效电路中A点电压为式中可称为单结管的分压比，是由管子内部结构所决定的，一般为0.3～0.9之间。
输入电压U＜ηU bb时，发射极与基极之间的PN结处于反向偏置，管子截止，电流很小。
当输入电压U be＞ηU bb+U D时，(UD为二极管正向压降约为0.7V)PN结正向导电，I e明显增加，r bl 阻值迅速减小，U e相应下降。
这种电压随电流增加反而下降的特性就是双基极管的负阻特性。
管子由截止区进入负阻区的交界点称为峰点。
与其对应的发射极电压和电流分别称为峰点电压V P和峰点电流I P，显然U P≈ηU bb。
随着发射极电流I e不断增加，U e不断下降，降至某一点时不再下降了，这一点称为谷点。