可控硅工作原理，双向、单向可控硅工作原理

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可控硅又称晶闸管（Silicon Controlled Rectifier,SCR）。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶  可控硅闸管、快速晶闸管，等等。   <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件，创制于1957年，它特性类似于真空闸流管，国际上通称为硅晶体闸流管，简称可控硅T。又可控硅最初应用于可控整流又称为硅可控整流元件，简称为可控硅SCR。    <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

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。    <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备，超过此频率，因元件开关损耗显著，允许通过的平均电流相降低，，标称电流应降级使用。    <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

可控硅的优点，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；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。    <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

1、可控硅元件的结构

不管可控硅的外形如何，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，它是一种四层三端的半导体器件。    <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

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2、 工作原理

可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图1
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当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大。，从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。BG2的集电极直接与BG1的基极相连，ib1=ic2。   <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。    <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

BG1和BG2所构成的正反馈作用，一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然维持导通，触发信号只起触发作用，没有关断功能，这种可控硅是不可关断的。    <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

可控硅只有导通和关断两种工作，它具有开关特性，这种特性的条件才能转化，此条件见表1    <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

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图2 可控硅基本伏安特性

（1）反向特性

当控制极开路，阳极加上反向电压时（见图3），J2结正偏，但J1、J2结反偏。只能流过很小的反向饱和电流，当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后，接差J3结也击穿，电流迅速，图3的特性开始弯曲，如特性OR段，弯曲处的电压URO叫“反向转折电压”。，可控硅会发生永久性反向
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（2）正向特性

当控制极开路，阳极上加上正向电压时（见图4），J1、J3结正偏，但J2结反偏，这与普通PN结的反向特性相似，也只能流过很小电流，这叫正向阻断，当电压，图3的特性发生了弯曲，如特性OA段，弯曲处的是UBO叫：正向转折电压    <<唯样科技论坛正式上线，为朋友们建立一个友好互动交流平台，欢迎大家去论坛和朋友们一起分享、学习电子技术。对本文有什么疑问请直接到论坛相应栏目发贴求助。

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