一．可控硅簡介

　　可控硅是一種大功率電器元件，也稱晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長等優(yōu)點。在自動控制系統(tǒng)中，可作為大功率驅(qū)動器件，實現(xiàn)用小功率控件控制大功率設(shè)備。它在交直流電機調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

　　可控硅圖結(jié)構(gòu)、外形和圖形符

　　可控硅的三個電極分別叫陽極（A）、陰極（K）和控制極（G）。當(dāng)器件的陽極接負電位（相對陰極而言）時，從符號圖上可以看出PN結(jié)處于反向，具有類似二極管的反向特性。當(dāng)器件的陽極上加正電位時（若控制極不接任何電壓），在一定的電壓范圍內(nèi)，器件仍處于阻抗很高的關(guān)閉狀態(tài)。但當(dāng)正電壓大于某個電壓（稱為轉(zhuǎn)折電壓）時，器件迅速轉(zhuǎn)變到低阻通導(dǎo)狀態(tài)。加在可控硅陽極和陰極間的電壓低于轉(zhuǎn)折電壓時，器件處于關(guān)閉狀態(tài)。此時如果在控制極上加有適當(dāng)大小的正電壓（對陰極），則可控硅可迅速被激發(fā)而變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。可控硅一旦導(dǎo)通，控制極便失去其控制作用。就是說，導(dǎo)通后撤去柵極電壓可控硅仍導(dǎo)通，只有使器件中的電流減到低于某個數(shù)值或陰極與陽極之間電壓減小到零或負值時，器件才可恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)。

　　圖3-30是可控硅的伏安特性曲線。

　　圖中曲線I為正向阻斷特性。無控制極信號時，可控硅正向?qū)妷簽檎蜣D(zhuǎn)折電壓（UB0）；當(dāng)有控制極信號時，正向轉(zhuǎn)折電壓會下降（即可以在較低正向電壓下導(dǎo)通），轉(zhuǎn)折電壓隨控制極電流的增大而減小。當(dāng)控制極電流大到一定程度時，就不再出現(xiàn)正向阻斷狀態(tài)了。

　　曲線Ⅱ為導(dǎo)通工作特性。可控硅導(dǎo)通后內(nèi)阻很小，管子本身壓降很低，外加電壓幾乎全部降在外電路負載上，并流過比較大的負載電流，特性曲線與二極管正向?qū)ㄌ匦韵嗨啤Ｈ絷枠O電壓減小（或負載電阻增加），致使陽極電流小于維持電流IH時，可控硅從導(dǎo)通狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為正向阻斷狀態(tài)，回到曲線I狀態(tài)。

　　曲線Ⅲ為反向阻斷特性。當(dāng)器件的陽極加以反向電壓時，盡管電壓較高，但可控硅不會導(dǎo)通（只有很小的漏電流）。只有反向電壓達到擊穿電壓時，電流才突然增大，若不加限制器件就會燒毀。正常工作時，外加電壓要小于反向擊穿電壓才能保證器件安全可靠地工作。

　　可控硅的重要特點是：只要控制極中通以幾毫安至幾十毫安的電流就可以觸發(fā)器件導(dǎo)通，器件中就可以通過較大的電流。利用這種特性可用于整流、開關(guān)、變頻、交直流變換、電機調(diào)速、調(diào)溫、調(diào)光及其它自動控制電路中。