可控硅工作原理是什么?(圖)

可控硅相當(dāng)于可以控制的二極管，當(dāng)控制極加一定的電壓時(shí)，陰極和陽極就導(dǎo)通了。

　　可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種，都是三個(gè)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(xiàng)可控硅反向并聯(lián)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(cè)兩個(gè)極，若正、反測(cè)指針均不動(dòng)（R×1擋），可能是A、K或G、A極（對(duì)單向可控硅）也可能是T2、T1或T2、G極（對(duì)雙向可控硅）。若其中有一次測(cè)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(cè)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(fù)測(cè)，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(duì)于1~6A單向可控硅，紅筆接K極，黑筆同時(shí)接通G、A極，在保持黑筆不脫離A極狀態(tài)下斷開G極，指針應(yīng)指示幾十歐至一百歐，此時(shí)可控硅已被觸發(fā)，且觸發(fā)電壓低（或觸發(fā)電流小）。然后瞬時(shí)斷開A極再接通，指針應(yīng)退回∞位置，則表明可控硅良好。

　　對(duì)于1~6A雙向可控硅，紅筆接T1極，黑筆同時(shí)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(yīng)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(duì)調(diào)，重復(fù)上述步驟測(cè)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(fā)電壓（或電流）小。若保持接通A極或T2極時(shí)斷開G極，指針立即退回∞位置，則說明可控硅觸發(fā)電流太大或損壞。可按圖2方法進(jìn)一步測(cè)量，對(duì)于單向可控硅，閉合開關(guān)K，燈應(yīng)發(fā)亮，斷開K燈仍不息滅，否則說明可控硅損壞。

　　對(duì)于雙向可控硅，閉合開關(guān)K，燈應(yīng)發(fā)亮，斷開K，燈應(yīng)不息滅。然后將電池反接，重復(fù)上述步驟，均應(yīng)是同一結(jié)果，才說明是好的。否則說明該器件已損壞。

　　可控硅在自動(dòng)控制控制，機(jī)電領(lǐng)域，工業(yè)電氣及家電等方面都有廣泛的應(yīng)用。可控硅是一種有源開關(guān)元件，平時(shí)它保持在非 導(dǎo)通狀態(tài)，直到由一個(gè)較少的控制信號(hào)對(duì)其觸發(fā)或稱“點(diǎn)火”使其道通，一旦被點(diǎn)火就算撤離觸發(fā)信號(hào)它也保持道通狀態(tài)，要使其截止可在其陽極與陰極間加上反向電壓或?qū)⒘鬟^可控硅二極管的電流減少到某一個(gè)值以下。

　　可控硅二極管可用兩個(gè)不同極性（P-N-P和N-P-N）晶體管來模擬，如圖G1所示。當(dāng)可控硅的柵極懸空時(shí)，BG1和BG2都處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)電路基本上沒有電流流過負(fù)載電阻RL，當(dāng)柵極輸入一個(gè)正脈沖電壓時(shí)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(jìn)一步升高，BG1的基極電位進(jìn)一步下降，經(jīng)過這一個(gè)正反饋過程使BG1和BG2進(jìn)入飽和道通狀態(tài)。電路很快從截止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入道通狀態(tài)，這時(shí)柵極就算沒有觸發(fā)脈沖電路由于正反饋的作用將保持道通狀態(tài)不變。如果此時(shí)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(tài)所以電路很快截止，另外如果加大負(fù)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(dāng)減少到某一個(gè)值時(shí)由于電路的正反饋?zhàn)饔茫娐穼⒑芸鞆牡劳顟B(tài)翻轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)，我們稱這個(gè)電流為維持電流。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可通過一個(gè)開關(guān)來短路可控硅的陽極和陰極從而達(dá)到可控硅的關(guān)斷。

　　由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔茫砸坏┛煽毓鑼?dǎo)通后，即使控制極G的電流消失了，可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài)，由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用，沒有關(guān)斷功能，所以這種可控硅是不可關(guān)斷的。

　　由于可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)，所以它具有開關(guān)特性，這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化，此條件見表1

　　應(yīng)用舉例

　　可控硅在實(shí)際應(yīng)用中電路花樣最多的是其柵極觸發(fā)回路，概括起來有直流觸發(fā)電路，交流觸發(fā)電路，相位觸發(fā)電路等等。

　　1、直流觸發(fā)電路：如圖G2是一個(gè)電視機(jī)常用的過壓保護(hù)電路，當(dāng)E+電壓過高時(shí)A點(diǎn)電壓也變高，當(dāng)它高于穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)壓值時(shí)DZ道通，可控硅D受觸發(fā)而道通將E+短路，使保險(xiǎn)絲RJ熔斷，從而起到過壓保護(hù)的作用。

　　2、相位觸發(fā)電路：相位觸發(fā)電路實(shí)際上是交流觸發(fā)電路的一種，如圖G3，這個(gè)電路的方法是利用RC回路控制觸發(fā)信號(hào)的相位。當(dāng)R值較少時(shí)，RC時(shí)間常數(shù)較少，觸發(fā)信號(hào)的相移A1較少，因此負(fù)載獲得較大的電功率；當(dāng)R值較大時(shí)，RC時(shí)間常數(shù)較大，觸發(fā)信號(hào)的相移A2較大，因此負(fù)載獲得較少的電功率。這個(gè)典型的電功率無級(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。