可控硅是可控硅整流元件的簡稱，是一種具有三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件，一般由兩晶閘管反向連接而成。它的功能不僅是整流，還可以用作無觸點(diǎn)開關(guān)的快速接通或切斷；實(shí)現(xiàn)將直流電變流電的逆變；將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等?？煽毓韬推渌雽?dǎo)體器件一樣，有體積小、、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。它的出現(xiàn)，使半導(dǎo)體技術(shù)從弱電領(lǐng)域進(jìn)入了強(qiáng)電領(lǐng)域，成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭相采用的元件。目前可控硅在自動控制、機(jī)電應(yīng)用、工業(yè)電氣及家電等方面都有廣泛的應(yīng)用。
可控硅從外形上區(qū)分主要有螺旋式、平板式底式三種。螺旋式應(yīng)用較多。
可控硅有三個----陽(A)、陰(C)和控制(G)，管芯是P型導(dǎo)體和N型導(dǎo)體交迭組成的四層結(jié)構(gòu)，共有三個PN結(jié)，與只有一個PN結(jié)的硅整流二管在結(jié)構(gòu)上迥然不同?？煽毓璧乃膶咏Y(jié)構(gòu)和控制的引入，為其發(fā)揮“以小控大”的控制特性奠定了基礎(chǔ)?？煽毓钁?yīng)用時，只要在控制加上很小的電流或電壓，能控制很大的陽電流或電壓。目前已能制造出電流容量達(dá)幾百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅，50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。
我們可以把從陰向上數(shù)的、二、三層看面是一只N管，而二、三、四層組成另一只PNP型晶體管。其中第二、第三層為兩管交迭共用。可畫出圖1的等效電路圖。當(dāng)在陽和陰之間加上一個正向電壓E，又在控制G和陰C之間(相當(dāng)BG2的基一射間)輸入一個正的觸發(fā)信號，BG2將產(chǎn)生基電流Ib2，經(jīng)放大，BG2將有一個放大了β2倍的集電電流IC2。因?yàn)锽G2集電與BG1基相連，IC2又是BG1的基電流Ib1。BG1又把Ib1(Ib2)放大了β1的集電電流IC1送回BG2的基放大。如此循環(huán)放大，直到BG1、BG2完全導(dǎo)通。事實(shí)上這一過程是“一觸即發(fā)”的，對可控硅來說，觸發(fā)信號加到控制，可控硅立即導(dǎo)通。導(dǎo)通的時間主要決定于可控硅的性能。
可控硅一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通后，由于循環(huán)反饋的原因，流入BG2基的電流已不只是初始的Ib2，而是經(jīng)過BG1、BG2放大后的電流(β1*β2*Ib2)，這一電流遠(yuǎn)大于Ib2，足以保持BG2的持續(xù)導(dǎo)通。此時觸發(fā)信號即使消失，可控硅仍保持導(dǎo)通狀態(tài)，只有斷開電源E或降低E的輸出電壓，使BG1、BG2的集電電流小于維持導(dǎo)通的小值時，可控硅方可關(guān)斷。當(dāng)然，如果E性反接，BG1、BG2受到反向電壓作用將處于截止?fàn)顟B(tài)。這時，即使輸入觸發(fā)信號，可控硅也不能工作。反過來，E接成正向，而觸動發(fā)信號是負(fù)的，可控硅也不能導(dǎo)通。另外，如果不加觸發(fā)信號，而正電壓大到超過一定值時，可控硅也會導(dǎo)通，但已屬于非正常工作情況了。
可控硅這種通過觸發(fā)信號(小觸發(fā)電流)來控制導(dǎo)通(可控硅中通過大電流)的可控特性，正是它區(qū)別于普通硅整流二管的重要特征。
可控硅是一種大功率電器元件，也稱晶閘管。它具有體積小、、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。在自動控制系統(tǒng)中，可作為大功率驅(qū)動器件，實(shí)現(xiàn)用小功率控件控制大功率設(shè)備。它在交直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
可控硅的工作原理為：
1、要使晶閘管導(dǎo)通，一是在它的陽極A與陰極K之間外加正向電壓，二是在它的控制極G與陰極K之間輸入一個正向觸發(fā)電壓。晶閘管導(dǎo)通后，松開按鈕開關(guān)，去掉觸發(fā)電壓，仍然維持導(dǎo)通狀態(tài)；
2、如果陽極或控制極外加的是反向電壓，晶閘管就不能導(dǎo)通?？刂茦O的作用是通過外加正向觸發(fā)脈沖使晶閘管導(dǎo)通，卻不能使它關(guān)斷。使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，可以斷開陽極電源或使陽極電流小于維持導(dǎo)通的小值（稱為維持電流）。如果晶閘管陽極和陰極之間外加的是交流電壓或脈動直流電壓，那么，在電壓過零時，晶閘管會自行關(guān)斷。
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