可控硅应用十规则
可控硅的使用方法大全
可控硅的使用方法大全一、概述在日常的控制应用中我们都通常会遇到需要开关交流电的应用，一般控制交流电的时候，我们会使用很多种方法，如：1、使用继电器来控制，如电饭煲，洗衣机的水阀：2、使用大功率的三极管或IGBT来控制：3、使用整流桥加三极管：4、使用两个SCR来控制：5、使用一个Triac来控制：晶闸管(Thyristor)又叫可控硅，按照其工作特性又可分单向可控硅(SCR)、双向可控硅(TRIAC)。
其中双向可控硅又分四象限双向可控硅和三象限双向可控硅。
同时可控硅又有绝缘与非绝缘两大类，如ST的可控硅用BT名称后的“A”、与“B”来区分绝缘与非绝缘。
单向可控硅SCR：全称Semiconductor Controlled Rectifier(半导体整流控制器)双向可控硅TRIAC：全称Triode ACSemiconductor Switch(三端双向可控硅开关)，也有厂商使用Bi-direct ional Controlled Rectifier(BCR)来表示双向可控硅。
请注意上述两图中的红紫箭头方向！可控硅的结构原理我就不提了。
二、可控硅的控制模式现在我们来看一看通常的可控硅控制模式1、On/Off 控制：对于这样的一个电路，当通过控制信号来开关Triac时，我们可以看到如下的电流波形通常对于一个典型的阻性的负载使用该控制方法时，可以看到控制信号、电流、相电压的关联。
2、相角控制：也叫导通角控制，其目的是通过触发可控硅的导通时间来实现对电流的控制，在简单的马达与调光系统中多可以看到这种控制方法在典型的阻性负载中，通过控制触发导通角a在0～180之间变化，从而实现控制电流的大小三、我们知道，可控硅的一个导通周期可以有四步：。
晶闸管和双向可控硅应用规则
晶闸管和双向可控硅应用规则闸流管闸流管是一种可控制的整流管，由门极向阴极送出微小信号电流即可触发单向电流自阳极流向阴极。
导通让门极相对阴极成正极性，使产生门极电流，闸流管立即导通。
当门极电压达到阀值电压 VGT，并导致门极电流达到阀值 IGT，经过很短时间tgt（称作门极控制导通时间）负载电流从正极流向阴极。
假如门极电流由很窄的脉冲构成，比方说 1μs，它的峰值应增大，以保证触发。
当负载电流达到闸流管的闩锁电流值 IL 时，即使断开门极电流，负载电流将维持不变。
只要有足够的电流继续流动，闸流管将继续在没有门极电流的条件下导通。
这种状态称作闩锁状态。
注意，VGT，IGT 和 IL 参数的值都是 25℃下的数据。
在低温下这些值将增大，所以驱动电路必须提供足够的电压、电流振幅和持续时间，按可能遇到的、最低的运行温度考虑。
规则 1 为了导通闸流管（或双向可控硅），必须有门极电流≥IGT ，直至负载电流达到≥IL 。
这条件必须满足，并按可能遇到的最低温度考虑。
灵敏的门极控制闸流管，如BT150，容易在高温下因阳极至阴极的漏电而导通。
假如结温 Tj 高于 Tjmax , 将达到一种状态，此时漏电流足以触发灵敏的闸流管门极。
闸流管将丧失维持截止状态的能力，没有门极电流触发已处于导通。
要避免这种自发导通，可采用下列解决办法中的一种或几种：1. 确保温度不超过 Tjmax。
2. 采用门极灵敏度较低的闸流管，如 BT151，或在门极和阴极间串入 1kΩ或阻值更小的电阻，降低已有闸流管的灵敏度。
3. 若由于电路要求，不能选用低灵敏度的闸流管，可在截止周期采用较小的门极反向偏流。
这措施能增大 IL。
应用负门极电流时，特别要注意降低门极的功率耗散。
截止（换向）要断开闸流管的电流，需把负载电流降到维持电流 IH 之下，并历经必要时间，让所有的载流子撤出结。
在直流电路中可用“强迫换向”，而在交流电路中则在导通半周终点实现。
（负载电路使负载电流降到零，导致闸流管断开，称作强迫换向。
可控硅
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。
三、单向可控硅的性能检测可控硅质量好坏的判别可以从四个方面进行。
第一是三个PN结应完好；第二是当阴极与阳极间电压反向连接时能够阻断，不导通；第三是当控制极开路时，阳极与阴极间的电压正向连接时也不导通；第四是给控制极加上正向电流，给阴极与阳极加正向电压时，可控硅应当导通，把控制极电流去掉，仍处于导通状态。
用万用表的欧姆挡测量可控硅的极间电阻，就可对前三个方面的好坏进行判断。
具体方法是：用R×1k或R×10k挡测阴极与阳极之间的正反向电阻（控制极不接电压），此两个阻值均应很大。
电阻值越大，表明正反向漏电电流愈小。
如果测得的阻值很低，或近于无穷大，说明可控硅已经击穿短路或已经开路，此可控硅不能使用了。
用R×1k或R×10k挡测阳极与控制极之间的电阻，正反向测量阻值均应几百千欧以上,若电阻值很小表明可控硅击穿短路。
用R×1k或R×100挡，测控制极和阴极之间的PN结的正反向电阻在几千欧左右，如出现正向阻值接近于零值或为无穷大，表明控制极与阴极之间的PN结已经损坏。
反向阻值应很大，但不能为无穷大。
可控硅的工作原理及应用电路
可控硅的工作原理及应用电路一、可控硅的基本工作原理可控硅，又称为可控整流二极管（SCR），是一种半导体器件，具有单向导通性的特点。
可控硅最基本的结构是由P型硅及N型硅构成的PN结，还通过额外的控制极（称为G极）控制导通与截止。
其基本工作原理如下：1.正向导通状态：当正向电压施加在可控硅的阳极和阴极之间时，若G极未施加正向信号，则可控硅处于截止状态；若G极施加正向信号，则电流开始流过可控硅，进入导通状态。
2.正向截止状态：当正向电压施加在可控硅的阳极和阴极之间时，若G极未施加正向信号，则可控硅处于截止状态，不导电；即使G极施加正向信号，只有当电压达到一定的阈值（称为触发电压）时，可控硅才能进入导通状态。
3.反向阻断状态：当反向电压施加在可控硅的阳极和阴极之间时，可控硅处于完全截止状态，不导电。
二、可控硅的应用电路可控硅由于其可控性和高功率特点，广泛应用于各种控制电路和电力电子器件中。
以下是一些常见的可控硅应用电路：1. 灯光控制电路可控硅可以用来控制灯光的亮度，常见的应用是使用可控硅作为调光器。
这种电路通过控制可控硅的导通角度来改变交流电路中的功率，从而达到调节灯光亮度的目的。
2. 电动机控制电路可控硅可以用来控制电动机的启动和停止，常见的应用是使用可控硅作为电动机的触发器。
通过控制可控硅的导通时间，可以控制电动机的转速和转向。
3. 直流电源电路可控硅可以用来控制直流电源的电压和电流输出，常见的应用是使用可控硅作为直流电源的调节器。
通过控制可控硅的导通角度和触发时间，可以实现直流电源的稳压和稳流功能。
4. 温度控制电路可控硅可以用来控制温度传感器和加热器之间的电流流动，常见的应用是使用可控硅作为温度控制电路的关断开关。
通过控制可控硅的导通角度和触发时间，可以实现温度的精确控制。
5. 电化学电源电路可控硅可以用来控制电化学电源中的电流输出，常见的应用是使用可控硅作为电化学电源的控制器。
通过控制可控硅的导通角度和触发时间，可以实现电化学过程的精确控制。
三端双向可控硅进行可靠操作的设计规则
三端双向可控硅进行可靠操作的设计规则1，正确触发要打开一个双向可控硅开，栅极驱动电路必须提供一个“活力”的栅极电流来保证快速有效的触发。
栅极电流的振幅：门极电流（IG）要比指定的最大门触发电流高得多(IGTmax)。
此参数是温度Tj = 25度时给定的。
在较低的温度下，用曲线表现为门极触发电流随温度的相对变化。
设计预期的最低工作温度的栅极驱动。
高IG值提供了一个高效触发（看§2）。
作为一个实际的原则，我们建议：门电路的设计：VOL = output voltage of the microcontroller (at 0 logic level) VOL=微处理器的输出电压VG = voltage across the gate of the triac. Take the specified VGT. 在双向晶闸管的栅极电压。
采取指定的VGTIG = required gate current (IG > 2. IGT max)所需的栅极电流栅极电流持续时间：（对于ON-OFF开关）脉宽的操作可以明显的降低栅极驱动功耗。
采用栅电流Ig直到负载电流达到闭锁电流（IL）建议使用连续的栅极直流电流，避免流过的负载电流(IT < 50 or 100 mA)低于维持电流和擎住电流而引起电流的不连续性。
象限：在新的项目中，为了是双向可控硅高性能运行，应避免在第4象限工作，仅在指定的1、2、3象限。
2，平滑导通当可控硅导通，确保了通态电流上升率不超过规定的最高值。
例如在有缓冲网络跨接在双向可控硅时，在电容放电的情况下，检查这一点是非常重要的。
如果di / dt的超过规定值，然后栅区周围的电流密度过高时，产生过热。
高重复性的di / dt可能引起硅晶片的逐步退化，引起栅极电流的增加和阻断能力的丧失。
在大多数情况下开关零电压大大降低了通态di / dt和浪涌电流。
提醒：&一个强大的栅极电流提高了可控硅的di / dt的能力，并提高通态的换向的可靠性：IG >> IGT (at least 2 or 3 times IGT max，至少2或3倍IGT max)。
可控硅中频电源安全操作规程(三篇)
可控硅中频电源安全操作规程可控硅中频电源用于工业生产中的中频电炉等设备的供电，具有较高的功率和电压。
为了保证工作人员和设备的安全，需要制定可控硅中频电源的安全操作规程。
下面是关于可控硅中频电源的安全操作规程，共计2000字。
一、设备操作前的准备工作1. 按照操作手册，检查设备的电源插头、开关等部件是否正常。
确保设备的电源接线正确，接地良好，且所有接线紧固。
2. 仔细阅读设备的使用说明书和操作手册，了解各个部件的功能和操作方法。
3. 穿戴个人防护用品，包括工作服、绝缘手套、绝缘鞋等。
确保自己的身体和设备的安全。
二、设备的正确操作方法1. 开机前先检查设备的各个部件是否正常，特别是电源和控制部分是否接线正确，是否有异常情况。
2. 打开电源开关，启动设备。
此过程中应保持手部和身体远离设备的高压部分，避免触摸设备导致电击。
3. 设备启动后，可以根据需要调节设备的电压和电流。
调整电压和电流时，应使用专门的调节设备，避免直接触摸设备。
4. 使用设备时，禁止随意触摸设备的高压部分和高温部分，以免导致触电和灼伤。
5. 当设备出现异常情况时，如气味异常或冒烟等，应立即停止使用设备，并关闭设备的电源开关。
并立即通知维修人员进行检修。
三、设备的维护保养1. 定期检查设备的电源插头、开关等部件是否正常，是否有松动或损坏的情况，若有需要及时更换或修复。
2. 定期清洁设备的内部和外部，清除灰尘和杂物，避免影响设备的正常工作，同时注意不要使用水直接清洗设备以免触电。
3. 对设备进行定期的维护保养，包括清洗设备的散热器、更换风扇等。
同时注意维护保养过程中的安全，如使用专业工具、戴上绝缘手套等。
四、设备的停机与断电1. 停机前，应先将设备的电压和电流调节至最低，再关闭电源开关。
避免设备突然停机导致的异常情况发生。
2. 断电前，应先将设备的电压和电流调节至最低，再关闭电源开关。
然后拔下电源插头，对设备进行断电处理。
3. 当设备需要维修或长时间停机时，应切断设备的电源，并使用防护罩或其他措施，避免他人误操作导致的事故。
双向可控硅的相关介绍，一文讲清楚！
双向可控硅的相关介绍，一文讲清楚！01▶双向可控硅介绍◀双向可控硅TRIAC（Triode ACSemiconductor Switch）为三端双向可控硅开关，亦称为双向晶闸管或双向可控硅。
TRIAC为三端元件，其三端分别为T1 （第二端子或第二阳极），T 2（端子或阳极）和G（控制极）亦为一闸极控制开关，与SCR的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通，其符号构造及外型，如图1所示。
02▶双向可控硅的特性及用途◀1. 双向可控硅替的主要优点体现在：（1）大功率双向可控硅为无触点式开关，无火花、寿命长、体积小、无噪音；（2）接触器工作时，其控制回路需要消耗一定的电能，而可控硅为弱电控制，控制回路耗电微乎其微；（3）接触器控制电路中，操作者接触的器件电压都较高，不安全，而大功率双向可控硅控制电路中操作者只接触5~15V的直流低压电源，非常安全；（4）大功率双向可控硅为弱电控制强电，弱电电路更新方便，较容易设计出满足各种要求的控制电路。
2. 双向可控硅替在电路中的主要用途双向可控硅基本的用途就是可控整流。
大家熟悉的二极管整流电路属于不可控整流电路。
如果把二极管换成晶闸管，就可以构成可控整流电路。
在正弦交流电压U2的正半周期间，如果VS的控制极没有输入触发脉冲Ug，VS仍然不能导通，只有在U2处于正半周，在控制极外加触发脉冲Ug时，晶闸管被触发导通。
而只有在触发脉冲Ug到来时，负载RL上才有电压UL输出（波形图上阴影部分）。
Ug到来得早，晶闸管导通的时间就早；Ug到来得晚，晶闸管导通的时间就晚。
通过改变控制极上触发脉冲Ug到来的时间，就可以调节负载上输出电压的平均值UL（阴影部分的面积大小）。
在电工技术中，常把交流电的半个周期定为180°，称为电角度。
这样，在U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α；在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角θ。
很明显，α和θ都是用来表示晶闸管在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。
可控硅的使用方法和用途
2。相位触发电路：相位触发电路实际上是交流触发电路的一种，如图G3，这个电路的方法是利用RC回路控制触发信号的相位。当R值较少时，RC时间常数较少，触发信号的相移A1较少，因此负载获得较大的电功率；当R值较大时，RC时间常数较大，触发信号的相移A2较大，因此负载获得较少的电功率。这个典型的电功率无级调整电路在日常生活中有很多电气产品中都应用它。
可控硅在自动控制,控制机电领域，工业电气及家电等方面都有广泛的应用。
可控硅是一种有源开关元件，平时它保持在非道通状态，直到由一个较少的控制信号对其触发或称“点火”使其道通，一旦被点火就算撤离触发信号它也保持道通状态，要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下。 可控硅二极管可用两个不同极性（P-N-P和N-P-N）晶体管来模拟，如图G1所示。当可控硅的栅极悬空时，BG1和BG2都处于截止状态，此时电路基本上没有电流流过负载电阻RL，当栅极输入一个正脉冲电压时BG2道通，使BG1的基极电位下降，BG1因此开始道通，BG1的道通使得BG2的基极电位进一步升高，BG1的基极电位进一步下降，经过这一个正反馈过程使BG1和BG2进入饱和道通状态。电路很快从截止状态进入道通状态，这时栅极就算没有触发脉冲电路由于正反馈的作用将保持道通状态不变。如果此时在阳极和阴极加上反向电压，由于BG1和BG2均处于反向偏置状态所以电路很快截止，另外如果加大负载电阻RL的阻值使电路电流减少BG1和BG2的基电流也将减少，当减少到某一个值时由于电路的正反馈作用，电路将很快从道通状态翻转为截止状态，我们称这个电流为维持电流。在实际应用中，我们可通过一个开关来短路可控硅的阳极和阴极从而达到可控硅的关断。 应用举例 可控硅在实际应用中电路花样最多的是其栅极触发回路，概括起来有直流触发电路，交流触发电路，相位触发电路等等。
双向可控硅的使用方法和详细介绍
双向可控硅的使⽤⽅法和详细介绍1.双向可控硅等效结构2.双向可控硅等效结构3.双向可控硅等效结构T2 接电源Vt21 正极，T1 接通电源Vt21负负, 此时当G 极接Vg+ 为正电压， Q4、、Q5 、Q6、Q7 处于反向截⽌，Q1 的B极极和和E 极之间⽆正偏压也处于截⽌状态，Vg+ 由P2 输⼊后经R3 使Q2 的B 极和E极极之间产⽣正偏电压⽽导通，从⽽促使Q3导通，这时即使撤出Vg+ ，在电容C1的的的作⽤下，Q2 、Q3 也仍然能处于导通状态，只有当Vt21 先反向或撤除才重回截⽌。
当G 极接Vg 为负，Q4 、Q5 、Q6、、Q7 同样处于反向截⽌状态，Q1 的B 极和E 极之间因Vg 产⽣正偏电压⽽导通，从⽽使Q3 、Q2 导通并得以保持导通状态。
T1 接电源Vt12 正极，T2 接通负电源Vt12 的负极, 此时G 极接Vg 为正， Q1因因B 极和E 极之间处于反向偏压⽽截⽌，Q3 处于反向截⽌，Q2 因B 极和E 极之间处于正向偏压导通⽽导致Q4 、Q7 的导通，从⽽Q6 、Q7 导通并保持导通状态，只有当当Vt12 先反向或撤除才重回截⽌。
当G极接Vg 为负，Q1 、Q2 、Q3 和Q4 处于反向截⽌， Q5 的B 极和E 极之间因Vg ⽽处于正偏导通，从⽽使Q6 导通，继⽽Q7、、Q6 导通并得以保持导通状态。
4.双向可控硅触发模式5.双向可控硅触发命名6.双向可控硅平⾯和纵向结构7.双向可控硅I-V曲线8.双向可控硅优缺点优点：双向可控硅可以⽤门极和T1 间的正向或负向电流触发。
因⽽能在四个“象限”触发缺点： 1. ⾼IGT -> 需要⾼峰值IG 。
2. 由IG 触发到负载电流开始流动，两者之间迟后时间较长–> 要求IG 维持较长时间。
3. 低得多的dI/dt 承受能⼒ —> 若控制负载具有⾼dI/dt 值（例如⽩炽灯的冷灯丝），门极可能发⽣强烈退化。
可控硅应用的十条原则
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可控硅应用的十条原则
一、为了导通闸流管(或双向可控硅)，必须有门极电流≥IGT ，直至负载电流达到≥IL，这条件必须满 足，并且按可能遇到的最低温度来考虑。 二、要断开(切换)可控硅负载电流，必须使其能回复至截止状态。 三、设计双向可控硅触发电路时，只要有可能，就要避开3+象限( T2- , + )。 四、为减少杂波吸收，门极连线长度降至最低。返回线直接连至T1(或阴极)。若用硬线，用螺旋双线 或屏蔽线。门极和T1间加电阻1kΩ或更小。高频旁路电容和门极间串接电阻。另一解决办法，选 用H 系列低灵敏度双向可控硅。 五、若dVD/dt 或dVCOM/dt 可能引起问题，在T1和T2间加入RC 缓冲电路。若高dIcom/dt 可能引起问题， 加入一个几mH 的电感和负载串联。另一种解决办法，采用Hi-Com 的双向可控硅。 六、假如双向可控硅的VDRM 在严重的/异常的电源瞬间过程中有可能被超出, 请采用下列措施之一: 负载上串联电感量为几µH 的不饱和电感，以限制dIT/dt； 用MOV 跨接于电源，并在电源侧增加滤波电路。 七、选用好的门极触发电路，避开3+象限工况，可以最大限度提高双向可控硅的dIT/dt 承受能力。 八、若双向可控硅的dIT/dt 有可能被超出，负载上最好串联一个几µH的无铁芯电感或负温度系数的热 敏电阻。另一种解决办法是：对电阻性负载采用零电压导通。 九、将可控硅器件固定到散热器时，避免让可控硅受到压力。先固定，然后焊接引线。不要把铆钉芯 轴放在器件接口片一侧。 十、为了长期可靠的工作, 应保证Rth(j-a)足够低, 维持Tj不高于Tj(max.)其值相应于可能的最高环境温度。
网络实名: 中国可控硅
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可控硅的四大参数
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晶闸管(可控硅)应用指南
晶闸管（可控硅）应用指南
本文主要讲了晶闸管(可控硅）的有关应用包括元件的选择，元件的保护，晶闸管门极触发，元件串并联使用，散热器与元件的安装等内容，具体的就
随小编来看看吧。
一.参数说明
1.参数表中所给出的数据，ITSM、I2t、dv/dt、di/dt指的是元件所能满足的最小值, Qr、VTM、VTO、rT指元件可满足(不超过)的最大值。
2.通态平均电流额定值ITAV(IFAV)
ITAV(IFAV)指在双面冷却条件下，保证散热器温度55℃时，允许元件流
过的最大正弦半波电流平均值。
ITAV(IFAV)对应元件额定有效值IRMS=1.57 ITAV。
实际使用中，若不能保证散热器温度低于55℃或散热器与元件接触
热阻远大于规定值，则元件应降额使用。
3.晶闸管通态电流上升率di/dt
参数表中所给的为元件通态电流上升率的临界重复值。
其对应不重复测试
值为重复值的2倍以上，在使用过程中，必须保证元件导通期任何时候的电
流上升率都不能超过其重复值。
4.晶闸管使用频率
晶闸管可工作的最大频率由其工作时的电流脉冲宽度tp，关断时间tq以及从关断后承受正压开始至其再次开通的时间tV决定。
fmax=1/(tq+tp+tV)。
根据工作频率选取元件时必须保证元件从正向电流过零至开始承受正压的时间
间隔tH>tq，并留有一定的裕量。
随着工作频率的升高，元件正向损耗Epf和反向恢复损耗Epr随之升高，元件通态电流须降额使用。
二.元件的选择。
晶闸管和双向可控硅应用规则
晶闸管和双向可控硅应用规则闸流管闸流管是一种可控制的整流管，由门极向阴极送出微小信号电流即可触发单向电流自阳极流向阴极。
导通让门极相对阴极成正极性，使产生门极电流，闸流管立即导通。
当门极电压达到阀值电压VGT ，并导致门极电流达到阀值IGT，经过很短时间tgt（称作门极控制导通时间）负载电流从正极流向阴极。
假如门极电流由很窄的脉冲构成，比方说1μs，它的峰值应增大，以保证触发。
当负载电流达到闸流管的闩锁电流值 I L 时，即使断开门极电流，负载电流将维持不变。
只要有足够的电流继续流动，闸流管将继续在没有门极电流的条件下导通。
这种状态称作闩锁状态。
注意，VGT ，IGT和IL参数的值都是25℃下的数据。
在低温下这些值将增大，所以驱动电路必须提供足够的电压、电流振幅和持续时间，按可能遇到的、最低的运行温度考虑。
规则 1 为了导通闸流管（或双向可控硅），必须有门极电流≧I GT ，直至负载电流达到≧I L 。
这条件必须满足，并按可能遇到的最低温度考虑。
灵敏的门极控制闸流管，如 BT150，容易在高温下因阳极至阴极的漏电而导通。
假如结温 T j 高于 T jmax , 将达到一种状态，此时漏电流足以触发灵敏的闸流管门极。
闸流管将丧失维持截止状态的能力，没有门极电流触发已处于导通。
要避免这种自发导通，可采用下列解决办法中的一种或几种：1. 确保温度不超过Tjmax。
2. 采用门极灵敏度较低的闸流管，如BT151，或在门极和阴极间串入1kΩ或阻值更小的电阻，降低已有闸流管的灵敏度。
3. 若由于电路要求，不能选用低灵敏度的闸流管，可在截止周期采用较小的门极反向偏流。
这措施能增大IL。
应用负门极电流时，特别要注意降低门极的功率耗散。
截止（换向）要断开闸流管的电流，需把负载电流降到维持电流 I H 之下，并历经必要时间，让所有的载流子撤出结。
在直流电路中可用“强迫换向”，而在交流电路中则在导通半周终点实现。
（负载电路使负载电流降到零，导致闸流管断开，称作强迫换向。
可控硅的应用
浅析可控硅原理及其典型应用摘要从目前电子工业的发展来看，尽管有各种新型的半导体材料不断出现，但是半导体材料中98％仍是硅材料，硅材料仍是集成电路产业的基础，其中可控硅具有体积小、重量轻、功率高、寿命长等优点而得到了广泛的应用。
本文主要通过论述单向可控硅（普通可控硅）、双向可控硅的基本原理、以及其典型应用，以此给读者简单介绍一下可控硅。
关键词：半导体可控硅集成电路Abstract From the current perspective of the development of the electronics industry, in spite of a variety of new semiconductor materials continue to appear, but the semiconductor material is still 98% of the silicon material, silicon material is still the basis of the integrated circuit industry, in which SCR has a small size, weight light, high power, long life and other advantages have been widely used. This paper discusses a one-way through the SCR (general SCR), the basic principles of bi-directional thyristor and application in the commonly used so as to give the reader a brief SCR.Key words: semiconductor silicon integrated circuits一、可控硅元件简介可控硅又叫晶闸管，是半导体晶体闸流管的简称，它是一种用小电流控制大电流开关型半导体器件, 常用的有普通可控硅（又称单向可控硅）和双向可控硅两大类，由于具有体积小、质量轻、效率高、寿命长、耐振、无噪声、使用方便等优点。
可控硅及其应用
可控硅与二极管的比较
+ — A G K
二极管
可控硅
二者均有单向导电性，不同处在于 二者均有单向导电性，不同处在于 二极管只能正向导通，反向截止， 二极管只能正向导通，反向截止， 而可控硅正反向均可截止， 而可控硅正反向均可截止，即正向 导通有可控特性。 导通有可控特性。
可控硅与三极管的比较
ic
IHale Waihona Puke 指示灯亮。 指示灯亮。 说明在可控 硅上加正向 电压， 电压，并在 控制极与阴 极之间加以 适当大小的 正向触发电 压时， 压时，可控 硅由关断变 为导通。 为导通。
指示灯不亮。 指示灯不亮。说 明在可控硅上加 正向电压， 正向电压，控制 极断开时， 极断开时，可控 硅处于正向阻断 状态。 状态。 指示灯 仍亮。 仍亮。 说明可 控硅一 旦导通 控制极 就失去 作用。 作用。
二、单向可控硅 1、结构与符号 、 A、外形结构 、 K G
KG A KAG A
B、内部结构和等效电路 、
C、图形符号 、
A（阳极） （阳极）
+
正 向
G
A（阳极） （阳极）
A（阳极） （阳极）
P J N J P G N J G（控 （ 控制极） （控制极） 制极 ） K（阴极） （阴极）
K（阴极） （阴极）
可控硅及其应用
一、概述： 概述： 可控硅也称晶体闸流管。 可控硅也称晶体闸流管。 也称晶体闸流管 它是一种大功率半导体器件。 它是一种大功率半导体器件。它的主要特点是功 率放大倍数很高，控制作用很强，能用小电流、低电 率放大倍数很高，控制作用很强，能用小电流、 压控制大电流、高电压电路的阻断或导通。 压控制大电流、高电压电路的阻断或导通。由于它体 积小、重量轻、效率高、寿命长、使用方便， 积小、重量轻、效率高、寿命长、使用方便，所以它 在许多方面都得到了广泛的应用。例如， 在许多方面都得到了广泛的应用。例如，无触点开关 电路及可控整流器中。 电路及可控整流器中。 单向可控硅和 两大类。 常用的有单向可控硅 双向可控硅两大类 常用的有单向可控硅和双向可控硅两大类。
可控硅中频电源安全操作规程模版（2篇）
可控硅中频电源安全操作规程模版第一章总则第一条为了保障可控硅中频电源操作的安全，规范操作行为，预防事故的发生，特制定本安全操作规程。
第二条本规程适用于所有使用可控硅中频电源的相关工作人员。
第三条可控硅中频电源的操作人员必须严格遵守本规程的规定，按照工艺操作要求进行操作。
第二章职责与权限第四条可控硅中频电源的操作人员必须经过相关的岗位培训和技能考核，持有操作资格证书方可上岗操作。
第五条可控硅中频电源的操作人员应熟悉设备的操作原理、技术参数和安全注意事项，对设备故障和操作规程有一定的判断能力。
第六条可控硅中频电源的操作人员在履行操作任务时，必须严格遵守操作程序和安全操作规程。
第七条可控硅中频电源的操作人员必须具备善于观察、自主判断和迅速应对突发情况的能力。
第八条可控硅中频电源的操作人员必须按照操作规程的要求进行操作，不得擅自变更操作程序和参数。
第九条可控硅中频电源的操作人员必须积极参与各种培训和安全教育，增强安全意识，提高操作技能。
第三章操作安全规程第十条可控硅中频电源的操作人员必须配戴符合要求的个人防护装备，并定期检查装备的状况。
第十一条可控硅中频电源的操作人员上岗前必须进行设备检查，确认设备的正常运行，如发现异常情况应及时上报。
第十二条可控硅中频电源的操作人员在操作过程中，必须保持机器设备的清洁和整齐，并定期进行设备维护。
第十三条可控硅中频电源的操作人员不得私自拆卸设备，如需维修和更换部件，必须按照规定程序进行。
第十四条可控硅中频电源的操作人员必须按照规程要求进行设备操作和调试，不得随意调整参数。
第十五条可控硅中频电源的操作人员在设备运行中，应随时保持机器设备的安全状态，如发现异常应及时停机排查。
第十六条可控硅中频电源的操作人员不得私自操作设备外接线路，如需更换或接触线路，必须事先停机并具备相应的安全措施。
第四章紧急情况处理第十七条可控硅中频电源的操作人员在紧急情况下，必须立即停止设备运行，并按照紧急事故预案进行处理。
可控硅设计十条黄金规则
可控硅元件的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。
可控硅主要参数1、额定通态平均电流在一定条件下，阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。
2、正向阻断峰值电压在控制极开路未加触发信号，阳极正向电压还未超过导能电压时，可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。
可控硅承受的正向电压峰值，不能超过手册给出的这个参数值。
3、反向阴断峰值电压当可控硅加反向电压，处于反向关断状态时，可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。
使用时，不能超过手册给出的这个参数值。
4、控制极触发电流在规定的环境温度下，阳极---阴极间加一定电压，使可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极电流和电压。
5、维持电流在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。
采用可控硅技术对照明系统进行控制具有：电压调节速度快，精度高，可分时段实时调整，有稳压作用，采用电子元件，相对来说体积小、重量轻、成本低。
但该调压方式存在一致命缺陷，由于斩波，使电压无法实现正弦波输出，还会出现大量谐波，形成对电网系统谐波污染，危害极大，不能用在有电容补偿电路中。
（现代照明设计要求规定，照明系统中功率因数必须达到0.9以上，而气体放电灯的功率因数在一般在0.5以下，所以都设计用电容补偿功率因数）在国外发达国家，已有明文规定对电气设备谐波含量的限制，在国内，北京、上海、广州等大城市，已对谐波含量超标的设备限制并入电网使用。
可控硅工作原理在分析可控硅工作原理时，我们经常将这种四层P1N1P2N2结构看作由一个PNP管和NPN管构成，如下图所示。
当阳极A端加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态，此时由控制极G 端输入正向触发信号，使得BG2管有基极电流ib2通过，经过BG2管的放大后，其集电极电流为ic2=β2ib2。
第37讲可控硅及其应用
反向击穿电压
额定 正向
IFI
URSM
平均
电流 IH
U
U UDRM
正向转折
DSM 电压
(2) URRM：反向峰值电压
控制极断路时，可以重复作用在晶闸管上的反 向重复电压。一般取URRM = 80% URSM（反向击 穿电压）。普通晶闸管URRM为100V--3000V）
反向击穿电压
URSM
额定 正向
1
f
f—电源电压的频率
4. 输出电压如何调节，其大小如何计算？ 电压的调节
RP
电容充电速度变慢
uL
电压的计算
UL
=0.9U2
1c os
2
17.6 晶闸管的其他应用
拨盘式密码锁控制电路
拨盘
2 1 12
3
11
T3
4
10
T2
5
9
67 8
T1
J
UCC
D1 开锁 继电器
D2 R
S
按钮
工作原理
1. 开锁时晶闸管工作情况
uG
u2 (B) u2 (A)
T2
A
-
RL u2
D1
+
B
uL
T1
T2
RL
D1
D2
T2 、D1导通， T1 、D2截止
T1、T2 --晶闸管 D1、D2 --晶体管
(2) 工作波形 u2
uG
uL uT1
A +
uL
u2
T1
T2 RL
B
D1 D2
t
t t t
(3) 输出电压及电流的平均值
UL
=
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PhilipsSemiconductorsApplication Note闸流管和双向可控硅 - 成功应用的十条黄金规则AN1012AuthorNick HamNumber of pages : 12Date: 2002 Jan 11© 2002 Koninklijke Philips Electronics N.V.All rights are reserved. Reproduction in whole or in part is prohibited without the prior written consent of the copyright owner. The information presented in this document does not form part of any quotation or contract, is believed to be accurate and reliable and may be changed without notice. No liability will be accepted by the publisher for any consequence of its use. Publication thereof does not convey nor imply any license under patent- or other industrial or intellectual property rights.这篇技术文献的目标是提供有趣的、描述性的、实际的介绍，帮助读者在功率控制方面成功应用闸流管和双向可控硅，提出指导工作的十条黄金规则。
闸流管闸流管是一种可控制的整流管，由门极向阴极送出微小信号电流即可触发单向电流自阳极流向阴极。
导通让门极相对阴极成正极性，使产生门极电流，闸流管立即导通。
当门极电压达到阀值电压V GT，并导致门极电流达到阀值I GT，经过很短时间t gt（称作门极控制导通时间）负载电流从正极流向阴极。
假如门极电流由很窄的脉冲构成，比方说1μs，它的峰值应增大，以保证触发。
当负载电流达到闸流管的闩锁电流值I L时，即使断开门极电流，负载电流将维持不变。
只要有足够的电流继续流动，闸流管将继续在没有门极电流的条件下导通。
这种状态称作闩锁状态。
注意，V GT，I GT和I L参数的值都是25℃下的数据。
在低温下这些值将增大，所以驱动电路必须提供足够的电压、电流振幅和持续时间，按可能遇到的、最低的运行温度考虑。
规则1 为了导通闸流管（或双向可控硅），必须有门极电流≧I GT ，直至负载电流达到≧I L。
这条件必须满足，并按可能遇到的最低温度考虑。
灵敏的门极控制闸流管，如BT150，容易在高温下因阳极至阴极的漏电而导通。
假如结温T j高于T jmax ,将达到一种状态，此时漏电流足以触发灵敏的闸流管门极。
闸流管将丧失维持截止状态的能力，没有门极电流触发已处于导通。
要避免这种自发导通，可采用下列解决办法中的一种或几种：1. 确保温度不超过T jmax。
2. 采用门极灵敏度较低的闸流管，如BT151，或在门极和阴极间串入1kΩ或阻值更小的电阻，降低已有闸流管的灵敏度。
3. 若由于电路要求，不能选用低灵敏度的闸流管，可在截止周期采用较小的门极反向偏流。
这措施能增大I L。
应用负门极电流时，特别要注意降低门极的功率耗散。
截止（换向）要断开闸流管的电流，需把负载电流降到维持电流I H之下，并历经必要时间，让所有的载流子撤出结。
在直流电路中可用“强迫换向”，而在交流电路中则在导通半周终点实现。
（负载电路使负载电流降到零，导致闸流管断开，称作强迫换向。
）然后，闸流管将回复至完全截止的状态。
假如负载电流不能维持在I H之下足够长的时间，在阳极和阴极之间电压再度上升之前，闸流管不能回复至完全截止的状态。
它可能在没有外部门极电流作用的情况下，回到导通状态。
注意，I H亦在室温下定义，和I L一样，温度高时其值减小。
所以，为保证成功的切换，电路应充许有足够时间，让负载电流降到I H之下，并考虑可能遇到的最高运行温度。
规则2.要断开（切换）闸流管（或双向可控硅），负载电流必须<I H, 并维持足够长的时间，使能回复至截止状态。
在可能的最高运行温度下必须满足上述条件。
双向可控硅双向可控硅可看作为“双向闸流管”，因为它能双向导通。
对标准的双向可控硅，电流能沿任一方向在主端子MT1和MT2间流动，用MT1和门极端子间的微小信号电流触发。
闸流管和双向可控硅 - 成功应用的十条黄金规则AN10121导通和闸流管不同，双向可控硅可以用门极和MT1间的正向或负向电流触发。
（V GT ，I GT 和I L 的选择原则和闸流管相同，见规则1）因而能在四个“象限”触发，如图4所示。
在负载电流过零时，门极用直流或单极脉冲触发，优先采用负的门极电流，理由如下。
若运行在3+象限，由于双向可控硅的内部结构，门极离主载流区域较远，导致下列后果： 1. 高I GT -> 需要高峰值I G 。
2. 由I G 触发到负载电流开始流动，两者之间迟后时间较长 –> 要求I G 维持较长时间。
3. 低得多的dI T /dt 承受能力 —> 若控制负载具有高dI/dt 值（例如白炽灯的冷灯丝），门极可能发生强烈退化。
4. 高I L 值（1-工况亦如此）—>对于很小的负载，若在电源半周起始点导通，可能需要较长时间的I G ，才能让负载电流达到较高的I L 。
在标准的AC 相位控制电路中，如灯具调光器和家用电器转速控制，门极和MT2的极性始终不变。
这表明，工况总是在1+和3-象限，这里双向可控硅的切换参数相同。
这导致对称的双向可控硅切换，门极此时最灵敏。
说明：以1+，1-，3- 和3+标志四个触发象限，完全是为了简便，例如用1+取代“MT2+，G +”等等。
这是从双向可控硅的V/I 特性图导出的代号。
正的MT2相应正电流进入MT2，相反也是（见图5）。
实际上，工况只能存在1和3象限中。
上标+和-分别表示门极输入或输出电流。
规则3.设计双向可控硅触发电路时，只要有可能，就要避开3+象限（WT2-，G+）。
其它导通方式还有一些双向可控硅的导通方式是我们不希望发生的。
其中有些不损伤设备，另一些则可能破坏设备。
（a ）电子噪声引发门极信号在电子噪声充斥的环境中，若干扰电压超过V GT ，并有足够的门极电流，就会发生假触发，导致双向可控硅切换。
第一条防线是降低临近空间的杂波。
门极接线越短越好，并确保门极驱动电路的共用返回线直接连接到MTI 管脚（对闸流管是阴极）。
若门极接线是硬线，可采用螺旋双线，或干脆用屏蔽线，这些必要的措施都是为了降低杂波的吸收。
为增加对电子噪声的抵抗力，可在门极和MT1之间串入1k Ω或更小的电阻，以此降低门极的灵敏度。
假如已采用高频旁路电容，建议在该电容和门极间加入电阻，以降低通过门极的电容电流的峰值，减少双向可控硅门极区域为过电流烧毁的可能。
另一解决办法，选用H 系列的双向可控硅（例如，BT139-600H ）。
这些是低灵敏度型号，规格10mA min I GT ，专为增强抗干扰能力所设计。
闸流管和双向可控硅 - 成功应用的十条黄金规则AN10121规则4.为减少杂波吸收，门极连线长度降至最低。
返回线直接连至MT1（或阴极）。
若用硬线，用螺旋双线或屏蔽线。
门极和MT1间加电阻1k Ω或更小。
高频旁路电容和门极间串接电阻。
另一解决办法，选用H 系列低灵敏度双向可控硅。
(b )超过最大切换电压上升率dV COM /dt驱动高电抗性的负载时，负载电压和电流的波形间通常发生实质性的相位移动。
当负载电流过零时双向可控硅发生切换，由于相位差电压并不为零（见图6）。
这时双向可控硅须立即阻断该电压。
产生的切换电压上升率若超过允许的dV COM /dt ，会迫使双向可控硅回复导通状态。
因为载流子没有充分的时间自结上撤出。
高dV COM /dt 承受能力受二个条件影响：1. dI COM /dt 为切换时负载电流下降率。
dI COM /dt 高，则dV COM /dt 承受能力下降。
2. 接面温度Tj越高，dV COM /dt 承受能力越下降。
假如双向可控硅的dV COM /dt 的允许值有可能被超过，为避免发生假触发，可在MT1和MT2间装置RC 缓冲电路，以此限制电压上升率。
通常选用100Ω的能承受浪涌电流的碳膜电阻，100nF 的电容。
另一种选择，采用Hi-Com 双向可控硅注意，缓冲电路中无论如何不能省略电阻。
没有这限流电阻，电容向双向可控硅释放电荷时可能形成高的dI T /dt，在不利的切换条件下有破坏性。
（c ） 超出最大的切换电流变化率dI COM /dt导致高dI COM /dt 值的因素是，高负载电流、高电网频率（假设正弦波电流）或者非正弦波负载电流 。
非正弦波负载电流和高dI COM /dt 的常见原因是整流供电的电感性负载。
常常导致普通双向可控硅切换失败，一旦电源电压降到负载反电势之下，双向可控硅电流向零跌落。
该效应见图7。
双向可控硅处于零电流状态时，负载电流绕着桥式整流器“空转”。
这类负载产生的dI COM /dt 如此之高，使双向可控硅甚至不能支持50Hz 波形由零上升时不大的dV/dt 。
这里增加缓冲电路并无好处，因为dV COM /dt 不是问题所在。
增加一个几mH 的电感，和负载串连，可以限制dI COM /dt 。
另一种解决办法，采用Hi-Com 双向可控硅。
(d ) 超出最大的断开电压变化率dV D /dt若截止的双向可控硅上（或门极灵敏的闸流管）作用很高的电压变化率，尽管不超过V DRM （见图8），电容性内部电流能产生足够大的门极电流，并触发器件导通。
门极灵敏度随温度而升高。
假如发生这样的问题，MT1和MT2间（或阳极和阴极间）应该加上RC 缓冲电路，以限制dV D /dt。
若用的是双向可控硅，采用Hi-Com 型双向可控硅更为有利。
闸流管和双向可控硅 - 成功应用的十条黄金规则AN10121规则5.若dV D /dt 或dV COM /dt 可能引起问题，在MT1和MT2间加入RC缓冲电路。
若高dI COM /dt 可能引起问题，加入一几mH 的电感和负载串联。
另一种解决办法,采用Hi-Com 双向可控硅。
(e ) 超出截止状态下反复电压峰值V DRM遇到严重的、异常的电源瞬间过程，MT2电压可能超过V DRM ，此时MT2和MT1间的漏电将达到一定程度，并使双向可控硅自发导通（见图9）。
若负载允许高涌入电流通过，在硅片导通的小面积上可能达到极高的局部电流密度。