可控硅知识
　　
　　
一、可控硅的概念和结构？

　　 
　　又叫可控硅(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可控硅、双向可控硅、光控可控硅、逆导可控硅、可关断可控硅、快速可控硅它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图2(a)〕：层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。
　　可控硅
　　
二、可控硅的主要工作特性

　　
　　为了能够直观地认识可控硅的工作特性，大家先看这块示教板(图3)。可控硅VS与小灯泡EL串联起来，通过开关S接在直流电源上。注意阳极A是接电源的正极，阴极K接电源的负极，控制极G通过按钮开关SB接在3V直流电源的正极(这里使用的是KP5型可控硅，若采用KP1型，应接在1.5V直流电源的正极)。可控硅与电源的这种连接方式叫做正向连接，也就是说，给可控硅阳极和控制极所加的都是正向电压。现在我们合上电源开关S，小灯泡不亮，说明可控硅没有导通；再按一下按钮开关SB，给控制极输入一个触发电压，小灯泡亮了，说明可控硅导通了。这个演示实验给了我们什么启发呢?可控硅
　　这个实验告诉我们，要使可控硅导通，一是在它的阳极A与阴极K之间外加正向电压，二是在它的控制极G与阴极K之间输入一个正向触发电压。可控硅导通后，松开按钮开关，去掉触发电压，仍然维持导通状态。
　　可控硅的特点： 是“一触即发”。但是，如果阳极或控制极外加的是反向电压，可控硅就不能导通。控制极的作用是通过外加正向触发脉冲使晶闸管导通，却不能使它关断。那么，用什么方法才能使导通的可控硅关断呢?使导通的可控硅关断，可以断开阳极电源(图3中的开关S)或使阳极电流小于维持导通的最小值(称为维持电流)。如果可控硅阳极和阴极之间外加的是交流电压或脉动直流电压，那么，在电压过零时，可控硅会自行关断。
　　
怎样测试可控硅的好坏

　　三、用万用表可以区分可控硅的三个电极吗?怎样测试可控硅的好坏呢?
　　普通可控硅的三个电极可以用万用表欧姆挡R×100挡位来测。大家知道，可控硅G、K之间是一个PN结〔图2(a)〕，相当于一个二极管，G为正极、K为负极，所以，按照测试二极管的方法，找出三个极中的两个极，测它的正、反向电阻，电阻小时，万用表黑表笔接的是控制极G，红表笔接的是阴极K，剩下的一个就是阳极A了。测试晶闸管的好坏，可以用刚才演示用的示教板电路(图3)。接通电源开关S，按一下按钮开关SB，灯泡发光就是好的，不发光就是坏的。
　　
四、可控硅在电路中的主要用途是什么?

　　
　　普通可控硅最基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二极管整流电路属于不可控整流电路。如果把二极管换成可控硅，就可以构成可控整流电路、逆变、电机调速、电机励磁、无触点开关及自动控制等方面。现在我画一个最简单的单相半波可控整流电路〔图4(a)〕。在正弦交流电压U2的正半周期间，如果VS的控制极没有输入触发脉冲Ug，VS仍然不能导通，只有在U2处于正半周，在控制极外加触发脉冲Ug时，晶闸管被触发导通。现在，画出它的波形图〔图4(c)及(d)〕，可以看到，只有在触发脉冲Ug到来时，负载RL上才有电压UL输出(波形图上阴影部分)。Ug到来得早，可控硅导通的时间就早；Ug到来得晚，可控硅导通的时间就晚。通过改变控制极上触发脉冲Ug到来的时间，就可以调节负载上输出电压的平均值UL(阴影部分的面积大小)。在电工技术中，常把交流电的半个周期定为180°，称为电角度。这样，在U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α；在每个正半周内可控硅导通的电角度叫导通角θ。很明显，α和θ都是用来表示可控硅在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角α或导通角θ，改变负载上脉冲直流电压的平均值UL，实现了可控整流。
　　可控硅

　　五、在桥式整流电路中，把二极管都换成可控硅是不是就成了可控整流电路了呢?
　　在桥式整流电路中，只需要把两个二极管换成可控硅就能构成全波可控整流电路了。现在画出电路图和波形图(图5)，就能看明白了。