可控硅，也稱為晶閘管，是一種功率半導體器件，一般用在主回路中。它具有體積小、效率高、壽命長等優點。在自動控制系統中，可作為大功率驅動器件，實現用小功率控件控制大功率設備。廣泛應用于交直流電機調速系統中。

1.可控硅基礎知識

可控硅是電流控制型器件，可控硅有三個極：陽極（A）、陰極（K）和控制極（G），其內部是P型導體和N型導體交迭組成的四層結構，共有三個PN 結。晶閘管在工作過程中，它的陽極A和陰極K與電源和負載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。

晶閘管導通條件：首先要給晶閘管加上正向陽極電壓，同時還要給門極加上正向脈沖電流，二者缺一不可。當晶閘管導通后，無論有沒有門極電壓或者加上反向門極電壓都不會影響晶閘管導通，也就是說當晶閘管導通后，門極失去作用。

晶閘管關斷條件，要想使晶閘管由導通變為截止必須使主電路電壓（或電流）接近零或給主電路加上反向電壓。

可控硅電路符號

可控硅內部結構

可控硅分為單向可控硅（SCR）和雙向可控硅（TRIAC）。

可控硅特性曲線

二者應用區別：單向可控硅因為只有陽極電壓大于陰極時，在門極加控制電壓才會導通，反之截止，這和二極管的單向導電性一樣，所以廣泛應用于可控整流。而雙向可控硅在施加正向或反向電壓時受到脈沖觸發都會導通，導通具備開關功能，導通角可控具備調壓功能，所以雙向可控硅在交流電路中能完成開關和調壓雙重功能。

2.可控硅主要參數

BT169規格書

①通態電流IT（RMS）：可控硅完全導通后，流過A、K兩極的電流即為通態電流IT（On-State Current），實際應用時，AK間通常是交流電壓（如220VAC），因此常將此參數標記為通態平均電流IT（RMS），指可控硅元件可以連續通過的工頻正弦半波電流（在一個周期內）的平均值。

②反向重復峰值電壓（VRRM）或斷態重復峰值電壓（VDRM）：即為可控硅的耐壓值。一般為幾百伏到一千多伏。

③門極觸發電壓(VGT)和門極觸發電流（IGT）：使可控硅由截止變為導通狀態所需的最小門極電壓和門極電流。

④維持電流（IH）：在門極G開路時，要保持可控硅能處于導通狀態所必須的最小正向電流，稱為維持電流。

3.可控硅應用電路

可控硅調壓器電路

可控硅交流調壓器由可控整流電路和觸發電路兩部分組成，從圖中可知，二極管D1—D4組成橋式整流電路，雙基極二極管T1構成張弛振蕩器作為可控硅的同步觸發電路。當調壓器接上市電后，220V交流電通過負載電阻RL經二極管D1—D4整流，在可控硅SCR的A、K兩端形成一個脈動直流電壓，該電壓由電阻R1降壓后作為觸發電路的直流電源。

在交流電的正半周時，整流電壓通過R4、W1對電容C充電。當充電電壓Uc達到T1管的峰值電壓Up時，T1管由截止變為導通，于是電容C通過T1管的e、b1結和R2迅速放電，結果在R2上獲得一個尖脈沖。這個脈沖作為控制信號送到可控硅SCR的控制極，使可控硅導通。可控硅導通后的管壓降很低，一般小于1V，所以張弛振蕩器停止工作。當交流電通過零點時，可控硅自關斷。當交流電在負半周時，電容C又重新充電……如此周而復始，便可調整負載RL上的功率了。

審核編輯：劉清