眾所周知，電阻在生活中可以說是無處不在，我們可以用電阻來打開和關閉微小的電流，并且將小電流轉換為更大的電流。但是在處理更大的電流的時候，就不怎么管用了，并且還有一個缺點，就是一旦移除開關電流，它們就無法工作，這意味著它們在諸如警報器之類的設備中并沒有那么有用。

對于這些情況，晶閘管就派上用場了。

晶閘管又叫可控硅。晶閘管是可以處理耐高壓、大電流的大功率器件，隨著設計技術和制造技術的進步，越來越大容量化。到現在為止，，已經衍生出了單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管、可關斷晶閘管、快速晶閘管，等等主要幾個類型。

晶閘管分為螺栓形和平板形兩種，螺栓形這種結構更換元件很方便，用于100A以下的元件。平板形，這種結構散熱效果比較好，用于200A以上的元件。晶閘管是由四層半導體構成的。圖右所示為螺栓形晶閘管的內部結構，它由單晶硅薄片P1、N1、P2、N2四層半導體材料疊成，形成三個PN結。圖 (b)和(c)所示分別為其示意圖和表示符號。

晶閘管為半控型電力電子器件，它的工作條件如下：

1. 晶閘管承受反向陽極電壓時，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處于反向阻斷狀態。

2. 晶閘管承受正向陽極電壓時，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處于正向導通狀態，這就是晶閘管的閘流特性，即可控特性。

3. 晶閘管在導通情況下，只要有一定的正向陽極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管保持導通，即晶閘管導通后，門極失去作用。門極只起觸發作用。

4. 晶閘管在導通情況下，當主回路電壓（或電流）減小到接近于零時，晶閘管關斷。

晶閘管的工作原理：

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。

（1）單向晶閘管工作原理

單向晶閘管是PNPN閃層結構，形成三個PN結，具有陽極人、陰極K和控制極G三個外電極。單向品閘管可等效為PNP， NPN兩個晶體管組成的復合管，如圖4-46所示。

在陽極A之間加上正電壓后，晶閘管并不導通。只有在控制極G加上觸發電壓時，VT1、VT2相繼迅速導通，并且互相提供基極電流維持晶閘管導通。此時即使去掉控制極上的觸發電壓，晶閘管仍維持導通狀態，直至所通過的電流小于晶閘管的維持電流時，晶閘管才關斷。

（2）雙向晶閘管工作原理

雙向晶閘管可以等效為兩個單向晶閘管反向并聯，如圖4-47所示。雙向晶閘管可以控制雙向導通，因此除控制極G外的另兩個電極不再分陽極、陰極，而稱之為主電極T1、T2。

當有觸發電壓加至控制極G時，雙向晶閘管導通，井在觸發電壓消失后仍維持導通狀態，電流既可從T1經過VS2流向T2，又可從T2經過VS1流向T1。當電流小于晶閘管的維持電流時晶閘管關斷。

（3）可關斷晶閘管工作原理

普通單向或雙向晶閘管導通后控制極即不起作用，要關斷晶閘管必須切斷電源，使流過晶閘管的正向電流小于維持電流I可關斷品閘管的特點是可以通過控制極關斷，克服了上述缺陷。當可關斷晶閘管控制極G加上正脈沖電壓時晶閘管導通，當控制極G加上負脈沖電壓時晶閘管關斷，如圖4-48所示。

審核編輯：湯梓紅