可控硅电路详解

• 来源：宇芯电子 更新时间：2020-08-12 11:04:08点击：6次

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  可控硅电路详解

  
  

  
  

          可控硅(Silicon Controlled Rectifier) 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、寿命长等优点。

          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。

   

  
  

  一、单向可控硅的触发电路图

  

          此电路为简易型，电路非常稳定，可供参考。

  
  

  
  

  二、双向可控硅的触发电路图

  
  

          如下图所示，当电网电压小于220V时，双向可控硅SCR2控制极上的电压也随电网电压减小而降低，致使VD2导通角小，C1端电压上升，从而使双向可控硅SCRl控制极电压升高，使输出电压上升。反之，输出电压下降，达到稳压。

  
  

  
  

          可控硅的触发电路非常多，需根据具体需求选择。上述只是其中一种。供大家参考。

   

  
  

  三、可控硅的结构

  
  

          大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图2(a）〕：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b）〕可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。

  
  

          以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件,起始于1957年，因为它的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，又因为晶闸管最初的在静止整流方面，所以又被称之为硅可控整流元件，简称为可控硅SCR。

  
  

          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（俗称"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，如果超过此功率，因元件开关损耗显著增加，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。

  
  

          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。

  
  

  

  
  

  
  

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