可控硅工作原理是什么?(圖)

可控硅相當于可以控制的二極管，當控制極加一定的電壓時，陰極和陽極就導通了。

　　可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種，都是三個電極。單向可控硅有陰極（K）、陽極（A）、控制極（G）。雙向可控硅等效于兩只單項可控硅反向并聯而成。即其中一只單向硅陽極與另一只陰極相邊連，其引出端稱T2極，其中一只單向硅陰極與另一只陽極相連，其引出端稱T2極，剩下則為控制極（G）。

　　1、單、雙向可控硅的判別：先任測兩個極，若正、反測指針均不動（R×1擋），可能是A、K或G、A極（對單向可控硅）也可能是T2、T1或T2、G極（對雙向可控硅）。若其中有一次測量指示為幾十至幾百歐，則必為單向可控硅。且紅筆所接為K極，黑筆接的為G極，剩下即為A極。若正、反向測批示均為幾十至幾百歐，則必為雙向可控硅。再將旋鈕撥至R×1或R×10擋復測，其中必有一次阻值稍大，則稍大的一次紅筆接的為G極，黑筆所接為T1極，余下是T2極。

　　2、性能的差別：將旋鈕撥至R×1擋，對于1~6A單向可控硅，紅筆接K極，黑筆同時接通G、A極，在保持黑筆不脫離A極狀態下斷開G極，指針應指示幾十歐至一百歐，此時可控硅已被觸發，且觸發電壓低（或觸發電流小）。然后瞬時斷開A極再接通，指針應退回∞位置，則表明可控硅良好。

　　對于1~6A雙向可控硅，紅筆接T1極，黑筆同時接G、T2極，在保證黑筆不脫離T2極的前提下斷開G極，指針應指示為幾十至一百多歐（視可控硅電流大小、廠家不同而異）。然后將兩筆對調，重復上述步驟測一次，指針指示還要比上一次稍大十幾至幾十歐，則表明可控硅良好，且觸發電壓（或電流）小。若保持接通A極或T2極時斷開G極，指針立即退回∞位置，則說明可控硅觸發電流太大或損壞。可按圖2方法進一步測量，對于單向可控硅，閉合開關K，燈應發亮，斷開K燈仍不息滅，否則說明可控硅損壞。

　　對于雙向可控硅，閉合開關K，燈應發亮，斷開K，燈應不息滅。然后將電池反接，重復上述步驟，均應是同一結果，才說明是好的。否則說明該器件已損壞。

　　可控硅在自動控制控制，機電領域，工業電氣及家電等方面都有廣泛的應用。可控硅是一種有源開關元件，平時它保持在非 導通狀態，直到由一個較少的控制信號對其觸發或稱“點火”使其道通，一旦被點火就算撤離觸發信號它也保持道通狀態，要使其截止可在其陽極與陰極間加上反向電壓或將流過可控硅二極管的電流減少到某一個值以下。

　　可控硅二極管可用兩個不同極性（P-N-P和N-P-N）晶體管來模擬，如圖G1所示。當可控硅的柵極懸空時，BG1和BG2都處于截止狀態，此時電路基本上沒有電流流過負載電阻RL，當柵極輸入一個正脈沖電壓時BG2道通，使BG1的基極電位下降，BG1因此開始道通，BG1的道通使得BG2的基極電位進一步升高，BG1的基極電位進一步下降，經過這一個正反饋過程使BG1和BG2進入飽和道通狀態。電路很快從截止狀態進入道通狀態，這時柵極就算沒有觸發脈沖電路由于正反饋的作用將保持道通狀態不變。如果此時在陽極和陰極加上反向電壓，由于BG1和BG2均處于反向偏置狀態所以電路很快截止，另外如果加大負載電阻RL的阻值使電路電流減少BG1和BG2的基電流也將減少，當減少到某一個值時由于電路的正反饋作用，電路將很快從道通狀態翻轉為截止狀態，我們稱這個電流為維持電流。在實際應用中，我們可通過一個開關來短路可控硅的陽極和陰極從而達到可控硅的關斷。

　　由于BG1和BG2所構成的正反饋作用，所以一旦可控硅導通后，即使控制極G的電流消失了，可控硅仍然能夠維持導通狀態，由于觸發信號只起觸發作用，沒有關斷功能，所以這種可控硅是不可關斷的。

　　由于可控硅只有導通和關斷兩種工作狀態，所以它具有開關特性，這種特性需要一定的條件才能轉化，此條件見表1

　　應用舉例

　　可控硅在實際應用中電路花樣最多的是其柵極觸發回路，概括起來有直流觸發電路，交流觸發電路，相位觸發電路等等。

　　1、直流觸發電路：如圖G2是一個電視機常用的過壓保護電路，當E+電壓過高時A點電壓也變高，當它高于穩壓管DZ的穩壓值時DZ道通，可控硅D受觸發而道通將E+短路，使保險絲RJ熔斷，從而起到過壓保護的作用。

　　2、相位觸發電路：相位觸發電路實際上是交流觸發電路的一種，如圖G3，這個電路的方法是利用RC回路控制觸發信號的相位。當R值較少時，RC時間常數較少，觸發信號的相移A1較少，因此負載獲得較大的電功率；當R值較大時，RC時間常數較大，觸發信號的相移A2較大，因此負載獲得較少的電功率。這個典型的電功率無級調整電路在日常生活中有很多電氣產品中都應用它。