可控硅原理
可控硅工作原理及作用
可控硅工作原理及作用
可控硅，也称为晶闸管，是一种半导体器件。
可控硅的主要作用是控制电流，是电子行业中最广泛应用的器件之一。
可控硅的工作原理可以简单概括为：通过控制晶体管的控制电流，从而控制晶体管的导电状态。
当控制电流为零时，晶体管无法导电。
当控制电流为正值时，晶体管处于导通状态，电流可以顺畅地通过晶体管。
当控制电流为负值时，晶体管处于截止状态，电流无法通过晶体管。
可控硅在电路中主要有以下两种作用：
1. 控制电压
可控硅通常用于控制电压达到特定的阈值。
通过控制可控硅的控制电流，可以使电路中的电压稳定在所需范围内。
2. 控制电流
可控硅还可以用于控制电流，特别是在高功率电子设备中，控制电流非常重要。
通过控制可控硅的导通和截止状态，调整电路中的电流值。
基于可控硅的电路有很多应用，包括变频器，逆变器和直流电源。
例如，
在变频器中，可控硅可以用来控制电机运行的速度，从而达到能耗节约的效果。
总之，可控硅是一种常见的半导体器件，可以用于控制电路中的电压和电流。
它在电子设备中的应用非常广泛，成为电子技术中不可或缺的一部分。
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。
可控硅基本知识
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。
可控硅工作原理
可控硅工作原理
可控硅是一种电子器件，它可以控制和调节电流。
它由可控硅晶体管（SCR）组成，是一种半导体元件，由三极管结构组成。
它能够根据电源控制输入信号大小，从而控制系统中电流的大小和方向。
可控硅的工作原理是：当电源接在可控硅的两个极性之间时，产生的电流可以通过调节电源的大小来控制可控硅的电流。
当可控硅检测到可控电源的电压降低到一定程度时，可控硅会打开，电流就可以通过可控硅。
当可控电源的电压升高到一定程度时，可控硅就会关闭，电流就不能通过可控硅。
此外，可控硅还可以控制和调节电动机的转速，电热器的温度，电灯的亮度，电视节目的音量等等。
它还可以用来控制电源的开关，控制电源的输出功率，控制电源的效率，控制各种电子装置的输出功率，以及保护电子设备不受损害。
总之，可控硅的工作原理是通过调节电源的大小来控制可控硅的电流，从而控制和调节电流，电动机的转速，电热器的温度，电灯的亮度，电视节目的音量，电源的开关，电源的输出功率，电源的效率，以及保护电子设备不受损害。
可控硅是当今电子行业中经常使用的一种重要的半导体元件，它的工作原理对现代电子设备有着重要的意义。
可控硅三极管原理
可控硅三极管原理
可控硅（Silicon Controlled Rectifier, SCR）通常指的是晶闸管，而不是“可控硅三极管”。
不过，从结构上看，可控硅确实可以被理解为是由两个背靠背连接的PNP和NPN型晶体管组合而成的一种特殊器件，尽管它在功能上与传统的双极型三极管有很大区别。
可控硅的工作原理如下：
可控硅有三个电极：阳极（Anode, A）、阴极（Cathode, K）和控制极（Gate, G）。
其基本结构包括四层P1N1P2N2半导体材料，形成三个PN结（J1、J2、J3）。
工作原理：
1.当控制极G相对于阴极K没有施加足够正向电压时，即使阳极
A与阴极K之间存在正向电压，可控硅也不会导通。
2.当在控制极G上施加一个较小的正向触发脉冲时，该脉冲会通
过内部结构产生基区电流，这将在两个内建的晶体管中形成雪崩效应，导致PNP和NPN部分同时导通，并且由于正反馈机
制，一旦导通就可持续维持导通状态，直到阳极电流下降到低于维持导通所需的最小值或者阳极和阴极之间的电压变成反向电压为止。
3.单向可控硅只能在一个方向上传输电流，而双向可控硅则可以
在交流电的正负半周都进行导通控制。
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。
可控硅的原理及应用
可控硅的原理及应用1. 可控硅的基本原理可控硅（也称为二极管可控硅或半导体可控硅）是一种半导体器件，它可以通过控制一个门极电流来控制电流通过器件本身。
它具有以下特点：•单向导电性：可控硅只能使电流在一个方向上通过。
当正向偏压施加在器件上时，电流可以通过，而在反向偏压下电流无法通过。
•可控性：可控硅可以通过施加一个符合特定条件的电压来控制电流的通断。
这个特定条件称为触发条件。
•一次触发：一旦可控硅被触发，它将保持导通状态，直到反向电流被施加或者正向电流降低到一个极低的水平。
可控硅的基本原理可以用以下的模型来描述：晶体管Q接收到一个触发电流和一个网格电流，它产生一个驱动电流。
驱动电流经过电感L并且由负载Rl分流。
电流经过驱动电流的时候，二极管可控硅开始导通，控制电流在电路中流动。
2. 可控硅的应用可控硅作为一种功能强大且可靠的电子器件，具有广泛的应用领域。
下面是一些常见的可控硅应用场景：2.1 电力控制可控硅可以用于电力控制领域，例如调光器、电炉、电动机控制等。
通过控制可控硅的触发条件和导通时间，可以实现对电力设备的精确控制，从而提高能效和降低功耗。
2.2 交流输电在交流输电系统中，可控硅被广泛应用于电力调节和稳定。
可控硅可以通过控制电流的相位和幅度来实现对交流电源的控制，从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
2.3 电子变频器可控硅在电子变频器中扮演着重要的角色。
电子变频器用于控制交流电动机的速度和扭矩，通过改变交流电源的频率和电压。
可控硅可以实现对电动机的精确控制，从而提高系统效率和精度。
2.4 电压调节在一些特殊的工业应用中，可控硅可以用于电压调节。
通过调节可控硅的触发角度，可以控制输出电压的大小。
这种电压调节方式广泛应用于光伏发电、风力发电等领域。
2.5 高压直流输电可控硅在高压直流输电系统中也有重要的应用。
可控硅可以用来控制高压直流传输线路中的电流和电压，在电力输送过程中提供稳定可靠的输出。
3. 可控硅的未来发展随着科技的不断进步，可控硅技术也在不断发展和创新。
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。
可控硅原理
可控硅原理
可控硅是一种半导体元件，它的特点是具有调整电磁场的能力，
能够检测和控制电信号的中间过程。
它通常由一种含有少量硅的材料
构成，比如陶瓷，可以靠这种特殊材料来改变电子束或脉冲信号。
可
控硅的原理是将硅金属与一个电感器和一个电容器相结合，并将它们
连接到交流电源上。
当电源把电压供给给可控硅时，电感作用于电容器，而这会引起硅金属的电容性阻抗发生变化。
当电压变化时，硅的
电容性系数也会发生变化，可控硅的电容性系数能够改变电子束或脉
冲信号的大小。
可控硅的工作原理取决于硅金属的材料与制作方法。
硅金属通常
是由无机物质或元素构成的，比如陶瓷、碳或铝。
当奥氏体硅（奥氏
体是一种金属，硅是一种半导体）接触到调整电磁场的物质时，就会
发生电容性变化，而这正是可控硅的主要特点，也是它得名的由来。
可控硅的主要作用有两个：一是在计算机和电脑系统中提高性能，可以用它调节信号的幅度和持续时间；二是在电子铃声中用它可以调
节音调音量，使声音更加柔和清脆。
可控硅也可以应用到计算机图像，电视和视频等技术中，使图像显示更加饱满、流畅，令人眼前一亮。
总之，可控硅是一种新型的半导体元件，其工作原理是将硅金属
与电感器和电容器结合起来，通过改变电压和电流，来改变其内部结构，从而影响电子束或脉冲信号的大小，从而达到调整电磁场的效果。
它的应用范围很广，日益普及，有望极大提高计算机和电子设备不同
领域的性能。
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可控硅元件一、概述一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件，由于它特性类似于真空闸流管，所以国际上通称为硅晶体闸流管，简称晶闸管T。
又由于晶闸管最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件，简称为可控硅SCR（旧标准）。
在电路中用文字符号―V‖、―VT‖表示（新标准）。
在性能上，可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件（谷称“死硅”）更为可贵的可控性。
它只有导通和关断两种状态。
可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备，如果超过此频率，因元件开关损髦显著增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用。
可控硅的优点很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍；反应极快，在微秒级内开通、关断；无触点运行，无火花、无噪音；效率高，成本低等等。
可控硅的弱点：静态及动态的过载能力较差；容易受干扰而误导通。
可控硅从外形上分类主要有：螺栓形、平板形和平底形。
二、可控硅元件的结构和型号1、结构不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。
见图1。
它有三个PN结（J1、J2、J3），从J1结构的P1层引出阳极A，从N2层引出阴级K，从P2层引出控制极G，所以它是一种四层三端的半导体器件图1、可控硅结构示意图和符号图三、可控硅元件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2所示图2、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，此条件见表三表三、可控硅导通和关断条件2、基本伏安特性可控硅的基本伏安特性见图3（1）反向特性当控制极开路，阳极加上反向电压时（见图4），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。
（2）正向特性当控制极开路，阳极上加上正向电压时（见图5），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、阳极加反向电压图5、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。
进入N1区的电子与由P1区通过J1结注入N1区的空穴复合，同样，进入P2区的空穴与由N2区通过J3结注入P2区的电子复合，雪崩击穿，进入N1区的电子与进入P2区的空穴各自不能全部复合掉，这样，在N1区就有电子积累，在P2区就有空穴积累，结果使P2区的电位升高，N1区的电位下降，J2结变成正偏，只要电流稍增加，电压便迅速下降，出现所谓负阻特性，见图3的虚线AB 段。
这时J1、J2、J3三个结均处于正偏，可控硅便进入正向导电状态---通态，此时，它的特性与普通的PN结正向特性相似，见图3中的BC段3、触发导通在控制极G上加入正向电压时（见图6）因J3正偏，P2区的空穴时入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作用（见图2）的基础上，加上IGT的作用，使可控硅提前导通，导致图3的伏安特性OA段左移，IGT越大，特性左移越快。
图6、阳极和控制极均加正向电压四、晶闸管（thyristor）的分类晶闸管（thyristor）有多种分类方法。
（一）按关断、导通及控制方式分类晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管（SCR）即单向可控硅、双向晶闸管（TRIAC）、逆导晶闸管、门极关断晶闸管（GTO）、BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管等多种。
（二）按引脚和极性分类晶闸管按其引脚和极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管。
（三）按封装形式分类晶闸管按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管三种类型。
其中，金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种；塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。
（四）按电流容量分类晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管三种。
通常，大功率晶闸管多采用金属壳封装，而中、小功率晶闸管则多采用塑封或陶瓷封装。
（五）按关断速度分类晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和高频（快速）晶闸管五、各种晶闸管解析1.单向可控硅（SCR）（一）单向晶闸管的特性普通晶闸管（SCR）是由PNPN四层半导体材料构成的三端半导体器件，三个引出端分别为阳极A、阴极K和门极G。
电路符号如下图：当单向晶闸管反向连接（即A极接电源负端，K极接电源正端）时，无论门极G所加电压是什么极性，晶闸管均处于阻断状态。
当晶闸管正向连接（即A极接电源正端，K极接电源负端）时，若门极G所加触发电压为负时，则晶闸管也不导通，只有其门极G加上适当的正向触发电压时，晶闸管才能由阻断状态变为导通状态。
此时，晶闸管阳极A极与阴极K极之间呈低阻导通状态，A、K极之间压降约为1V。
普通晶闸管受触发导通后，其门极G即使失去触发电压，只要阳极A和阴极K之间仍保持正向电压，晶闸管将维持低阻导通状态。
只有把阳极A电压撤除或阳极A、阴极K之间电压极性发生改变（如交流过零）时，普通晶闸管才由低阻导通状态转换为高阻阻断状态。
普通晶闸管一旦阻断，即使其阳极A与阴极K之间又重新加上正向电压，仍需在门极G和阴极K之间重新加上正向触发电压后方可导通。
普通晶闸管的导通与阻断状态相当于开关的闭合和断开状态，用它可以制成无触点电子开关，去控制直流电源电路。
（二）单向可控硅的原理分析单向可控硅是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，形成正反馈，使ib2不断增大，如此正向反馈循环使两个管子的电流剧增，可控硅饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦单向可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，单向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，所以这种单向可控硅是不可关断的。
2、双向可控硅（TRIAC）双向晶闸管属于NPNPN五层器件，三个电极分别是T1、T2、G。
T1、T2统称为主电极或第一电极（T1）、第二电极（T2），不再划分成阳极或阴极。
其结构如图2所示，双向可控硅等效于两只单向可控硅反向并联而成：即其中一只单向硅阳极与另一只单向硅阴极相连，其引出端称T1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）。
双向晶闸管可以双向导通。
对主端子T1、T2来说无所谓正向和反向。
但一般为了叙述方便和普通晶闸管对应，则把T2对应阳极，而和门极在一侧的T1端对应阴极端。
于是，T2为正T1为负时称为正向，伏安特性画在第Ⅰ象限；T2为负T1为正时称为反向，伏安特性画在第Ⅲ象限。
双向晶闸管具有四种触发方式，既可在正向时触发导通，也可在反向时触发导通；门极信号既可是正的触发信号，也可是负的触发信号。
它可有Ⅰ+,Ⅰ-,Ⅲ+,Ⅲ-四种触发方式：Ⅰ+触发：器件T2端相对T1端为正时，在门极G上加一相对于T1为正的触发信号使晶闸管在第Ⅰ象限导通。
这和普通晶闸管触发导通完全相同。
Ⅰ-触发：器件T2端相对T1端为正时，在门极G上加一相对于T1为负的触发信号使晶闸管在第Ⅰ象限导通。
Ⅲ+触发：器件T1端相对T2端为正时，在门极G上加一相对于T1为正的触发信号使晶闸管在第Ⅲ象限导通。
Ⅲ-触发：器件T1端相对T2端为正时，在门极G上加一相对于T1为负的触发信号使晶闸管在第Ⅲ象限导通。
由于四种触发方式作用原理不同，触发灵敏度也不同。
一般是Ⅰ+＞Ⅲ-＞Ⅰ-＞Ⅲ+。
Ⅲ+触发由于灵敏度太低，即门极触发电流很大，比其他三种状态触发电流大一倍乃至数倍，功率稍大一点的双向晶闸管一般不用Ⅲ+这种状态。
因此使用双向可控硅时应尽量使用Ⅰ+和Ⅲ-触发方式，避免采用Ⅲ+触发方式。
当采用Ⅰ+和Ⅲ-触发方式时，具有特点为：当G极和T2极相对于T1的电压均为正时，T2是阳极，T1是阴极；当G极和T2极相对于T1的电压均为负时，T1变成阳极，T2为阴极。
晶闸管触发导通后呈低阻状态。
此时，主电极T1、T2间压降约为1V左右。
双向晶闸管一旦导通，即使失去触发电压，也能继续维持导通状态。
当主电极T1、T2电流减小至维持电流以下或T1、T2间电压改变极性，且无触发电压时，双向晶闸管阻断，只有重新施加触发电压，才能再次导通。
单向、双向可控硅具有的共同特点是：当有一触发信号输入其控制极而使管子导通后，即使是断开其触发控制极，该管子仍能正常维持导通，直至其导通的正向电流低于管子维持电流，或是加大其反向电压方能使其截止。
3、门极关断晶闸管（GTO）门极关断晶闸管（GTO）（以P型门极为例）是由PNPN四层半导体材料构成，其三个电极分别为阳极A、阴极K和门极G。
门极关断晶闸管也具有单向导电特性，即当其阳极A、阴极K两端为正向电压，在门极G上加正的触发电压时，晶闸管将导通，导通方向A→K。
在门极关断晶闸管处于导通状态时，若在其门极G上加一个适当的负电压，则能使导通的晶闸管关断（普通晶闸管在靠门极正电压触发之后，撤掉触发电压也能维持导通，只有切断电源使正向电流低于维持电流或加上反向电压，才能使其关断）。