一、可控硅的結(jié)構(gòu)和特性■可控硅從外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三種（見(jiàn)圖表-25）。螺旋式的應(yīng)用較多?！隹煽毓栌腥齻€(gè)電極----陽(yáng)極（A）陰極（C）和控制極（G）。它有管芯是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(gè)PN結(jié)。其結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)見(jiàn)圖表-26?！鰪膱D表-26中可以看到，可控硅和只有一個(gè)PN結(jié)的硅整流二極度管在結(jié)構(gòu)上迥然不同?？煽毓璧乃膶咏Y(jié)構(gòu)和控制極的引用，為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)用可控硅時(shí)，只要在控制極加上很小的電流或電壓，就能控制很大的陽(yáng)極電流或電壓。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?！隹煽毓铻槭裁雌溆小耙孕】卮蟆钡目煽匦阅?？下面我們用圖表-27來(lái)簡(jiǎn)單分析可控硅的工作原理。 可控硅是可控硅整流元件的簡(jiǎn)稱,是一種具有三個(gè)PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件。湖北哪里有西門康SEMIKRON可控硅聯(lián)系方式
因此負(fù)載獲得較少的電功率。這個(gè)典型的電功率無(wú)級(jí)調(diào)整電路在日常生活中有很多電氣產(chǎn)品中都應(yīng)用它?？煽毓柚饕獏?shù)有：1、額定通態(tài)平均電流在一定條件下，陽(yáng)極---陰極間可以連續(xù)通過(guò)的50赫茲正弦半波電流的平均值。2、正向阻斷峰值電壓在控制極開(kāi)路未加觸發(fā)信號(hào)，陽(yáng)極正向電壓還未超過(guò)導(dǎo)能電壓時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓?？煽毓璩惺艿恼螂妷悍逯担荒艹^(guò)手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。3、反向陰斷峰值電壓當(dāng)可控硅加反向電壓，處于反向關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時(shí)，不能超過(guò)手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。4、控制極觸發(fā)電流在規(guī)定的環(huán)境溫度下，陽(yáng)極---陰極間加一定電壓，使可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的小控制極電流和電壓。5、維持電流在規(guī)定溫度下，控制極斷路，維持可控硅導(dǎo)通所必需的小陽(yáng)極正向電流。采用可控硅技術(shù)對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行控制具有：電壓調(diào)節(jié)速度快，精度高，可分時(shí)段實(shí)時(shí)調(diào)整，有穩(wěn)壓作用，采用電子元件，相對(duì)來(lái)說(shuō)體積小、重量輕、成本低。但該調(diào)壓方式存在一致命缺陷，由于斬波，使電壓無(wú)法實(shí)現(xiàn)正弦波輸出，還會(huì)出現(xiàn)大量諧波，形成對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)諧波污染，危害極大，不能用在有電容補(bǔ)償電路中。。 湖北哪里有西門康SEMIKRON可控硅聯(lián)系方式在規(guī)定環(huán)境溫度和散熱條件下，允許通過(guò)陰極和陽(yáng)極的電流平均值。
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。我們可以把從陰極向上數(shù)的、二、三層看面是一只NPN型號(hào)晶體管，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?？僧?huà)出圖1的等效電路圖。當(dāng)在陽(yáng)極和陰極之間加上一個(gè)正向電壓E，又在控制極G和陰極C之間（相當(dāng)BG2的基一射間）輸入一個(gè)正的觸發(fā)信號(hào)，BG2將產(chǎn)生基極電流Ib2，經(jīng)放大，BG2將有一個(gè)放大了β2倍的集電極電流IC2。因?yàn)锽G2集電極與BG1基極相連，IC2又是BG1的基極電流Ib1。BG1又把Ib1（Ib2）放大了β1的集電極電流IC1送回BG2的基極放大。如此循環(huán)放大，直到BG1、BG2完全導(dǎo)通。事實(shí)上這一過(guò)程是“一觸即發(fā)”的，對(duì)可控硅來(lái)說(shuō)，觸發(fā)信號(hào)加到控制極，可控硅立即導(dǎo)通。導(dǎo)通的時(shí)間主要決定于可控硅的性能?？煽毓枰唤?jīng)觸發(fā)導(dǎo)通后，由于循環(huán)反饋的原因，流入BG2基極的電流已不只是初始的Ib2，而是經(jīng)過(guò)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(shí)觸發(fā)信號(hào)即使消失，可控硅仍保持導(dǎo)通狀態(tài)，只有斷開(kāi)電源E或降低E的輸出電壓，使BG1、BG2的集電極電流小于維持導(dǎo)通的小值時(shí)，可控硅方可關(guān)斷。當(dāng)然，如果E極性反接。
現(xiàn)代照明設(shè)計(jì)要求規(guī)定，照明系統(tǒng)率因數(shù)必須達(dá)到，而氣體放電燈的功率因數(shù)在一般在，所以都設(shè)計(jì)用電容補(bǔ)償功率因數(shù)）在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，已有明文規(guī)定對(duì)電氣設(shè)備諧波含量的限制，在國(guó)內(nèi)，北京、上海、廣州等大城市，已對(duì)諧波含量超標(biāo)的設(shè)備限制并入電網(wǎng)使用。采用可控硅技術(shù)對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行照度控制時(shí)，可通過(guò)加裝濾波設(shè)備來(lái)有效降低諧波污染。近年來(lái)，許多新型可控硅元件相繼問(wèn)世，如適于高頻應(yīng)用的快速可控硅，可以用正或負(fù)的觸發(fā)信號(hào)控制兩個(gè)方向?qū)ǖ碾p向可控硅，可以用正觸發(fā)信號(hào)使其導(dǎo)通，用負(fù)觸發(fā)信號(hào)使其關(guān)斷的可控硅等等。應(yīng)用介紹------可控硅在調(diào)光器中的應(yīng)用：可控硅調(diào)光器是目前舞臺(tái)照明、環(huán)境照明領(lǐng)域的主流設(shè)備。在照明系統(tǒng)中使用的各種調(diào)光器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)交流調(diào)壓器，老式的變壓器和變阻器調(diào)光是采用調(diào)節(jié)電壓或電流的幅度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如下圖所示。u1是未經(jīng)調(diào)壓的220V交流電的波形，經(jīng)調(diào)壓后的電壓波形為u2，由于其幅度小于u1，使燈光變暗。在這種調(diào)光模式中，雖然改變了正弦交流電的幅值，但并未改變其正弦波形的本質(zhì)。與變壓器、電阻器相比，可控硅調(diào)光器有著完全不同的調(diào)光機(jī)理，它是采用相位控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓或調(diào)光的。對(duì)于普通反向阻斷型可控硅。 體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、外接線簡(jiǎn)單、互換性好、便于維修和安裝。
可控硅簡(jiǎn)介可控硅（SiliconControlledRectifier）簡(jiǎn)稱SCR，是一種大功率電器元件，也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，可作為大功率驅(qū)動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)中得到了的應(yīng)用?？煽毓璺謫蜗蚩煽毓韬碗p向可控硅兩種。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅，簡(jiǎn)稱TRIAC。雙向可控硅在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于兩個(gè)單向可控硅反向連接，這種可控硅具有雙向?qū)üδ堋Ｆ渫〝酄顟B(tài)由控制極G決定。在控制極G上加正脈沖（或負(fù)脈沖）可使其正向（或反向）導(dǎo)通。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是控制電路簡(jiǎn)單，沒(méi)有反向耐壓?jiǎn)栴}，因此特別適合做交流無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)使用。可控硅特性1、額定通態(tài)平均電流IT在一定條件下，陽(yáng)極---陰極間可以連續(xù)通過(guò)的50赫茲正弦半波電流的平均值。2、正向阻斷峰值電壓VPF在控制極開(kāi)路未加觸發(fā)信號(hào)，陽(yáng)極正向電壓還未超過(guò)導(dǎo)能電壓時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓。可控硅承受的正向電壓峰值，不能超過(guò)手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。3、反向阻斷峰值電壓VPR當(dāng)可控硅加反向電壓，處于反向關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時(shí)，不能超過(guò)手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。 可控硅的優(yōu)點(diǎn)很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬(wàn)倍。湖北哪里有西門康SEMIKRON可控硅聯(lián)系方式
可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件，共有三個(gè)PN結(jié)。湖北哪里有西門康SEMIKRON可控硅聯(lián)系方式
故晶閘管的陽(yáng)極電流Ia≈Ic0晶閘關(guān)處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)晶閘管在正向陽(yáng)極電壓下，從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)，從而提高起點(diǎn)流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流Ic2流過(guò)PNP管的發(fā)射結(jié)，并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)。這樣強(qiáng)烈的正反饋過(guò)程迅速進(jìn)行。從圖3，當(dāng)a1和a2隨發(fā)射極電流增加而（a1+a2）≈1時(shí)，式（1—1）中的分母1-（a1+a2）≈0,因此提高了晶閘管的陽(yáng)極電流Ia.這時(shí)，流過(guò)晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。晶閘管已處于正向?qū)顟B(tài)。式（1—1）中，在晶閘管導(dǎo)通后，1-（a1+a2）≈0,即使此時(shí)門極電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來(lái)的陽(yáng)極電流Ia而繼續(xù)導(dǎo)通。晶閘管在導(dǎo)通后，門極已失去作用。在晶閘管導(dǎo)通后，如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻，使陽(yáng)極電流Ia減小到維持電流IH以下時(shí)，由于a1和a1迅速下降，當(dāng)1-（a1+a2）≈0時(shí)，晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)?？煽毓柙碇饕猛揪庉嬁煽毓柙碚髌胀煽毓杌镜挠猛揪褪强煽卣鳌４蠹沂煜さ亩O管整流電路屬于不可控整流電路。如果把二極管換成可控硅，就可以構(gòu)成可控整流電路。我畫(huà)一個(gè)簡(jiǎn)單的單相半波可控整流電路〔圖4(a)〕。 湖北哪里有西門康SEMIKRON可控硅聯(lián)系方式