可控硅工作原理

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1、可控硅(SCR: Silicon Controlled Rectifier)是可控硅整流器的简称。可控硅 有单向、双向、可关断和光控几种类型它具有体积小、重量轻、效率高、寿命 长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各 种自动控制和大功率的电能转换的场合。单向可控硅的工作原理单向可控硅的工作原理 单向可控硅原理单向可控硅原理可控硅是 P1N1P2N2 四层三端结构元件，共有三个 PN 结，分析原理时，可以把它看作由一个 PNP管和一个 NPN 管所组成当阳极 A 加上正向电压时，BG1 和 BG2 管均处于放大状态。此时，如果从控制极 G 输入一个正向触发信号，BG2

2、 便有基流 ib2 流过，经 BG2 放大，其集电极电流 ic2=2ib2。因为 BG2 的集电极直接与BG1 的基极相连，所以 ib1=ic2。此时，电流 ic2 再经 BG1 放大，于是 BG1 的集电极电流 ic1=1ib1=12ib2。这个电流又流回到 BG2 的基极，表成正反馈，使 ib2 不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。由于 BG1 和 BG2 所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极 G 的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。由于可控硅只有导通和关断两种工作状

3、态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化一、单向可控硅工作原理一、单向可控硅工作原理可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。以上两个条件必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。二、单向可控硅的引脚区分二、单向可控硅的引脚区分对可控硅的引脚区分，有的可从外形封装加以判别，如外壳就为阳极，阴极引线比控制极引线长。从外形无法判断的可控硅，可用万用表 R100 或 R1K 挡，测量可

4、控硅任意两管脚间的正反向电阻，当万用表指示低阻值（几百欧至几千欧的范围）时，黑表笔所接的是控制极 G，红表笔所接的是阴极 C，余下的一只管脚为阳极 A。三、单向可控硅的性能检测三、单向可控硅的性能检测可控硅质量好坏的判别可以从四个方面进行。第一是三个 PN 结应完好；第二是当阴极与阳极间电压反向连接时能够阻断，不导通；第三是当控制极开路时，阳极与阴极间的电压正向连接时也不导通；第四是给控制极加上正向电流，给阴极与阳极加正向电压时，可控硅应当导通，把控制极电流去掉，仍处于导通状态。用万用表的欧姆挡测量可控硅的极间电阻，就可对前三个方面的好坏进行判断。具体方法是：用 R1k 或 R10k 挡测阴极

5、与阳极之间的正反向电阻（控制极不接电压），此两个阻值均应很大。电阻值越大，表明正反向漏电电流愈小。如果测得的阻值很低，或近于无穷大，说明可控硅已经击穿短路或已经开路，此可控硅不能使用了。用 R1k 或 R10k 挡测阳极与控制极之间的电阻，正反向测量阻值均应几百千欧以上,若电阻值很?#8221;砻骺煽毓杌鞔搪贰?/FONT用 R1k 或 R100 挡，测控制极和阴极之间的 PN 结的正反向电阻在几千欧左右，如出现正向阻值接近于零值或为无穷大，表明控制极与阴极之间的 PN 结已经损坏。反向阻值应很大，但不能为无穷大。正常情况是反向阻值明显大于正向阻值。万用表选电阻 R1 挡，将黑表笔接阳极，红表

6、笔仍接阴极，此时万用表指针应不动。红表笔接阴极不动，黑表笔在不脱开阳极的同时用表笔尖去瞬间短接控制极，此时万用表电阻挡指针应向右偏转，阻值读数为 10 欧姆左右。如阳极接黑表笔，阴极接红表笔时，万用表指针发生偏转，说明该单向可控硅已击穿损坏。双向可控硅工作原理是什么双向可控硅工作原理是什么?1.可控硅是 P1N1P2N2 四层三端结构元件，共有三个 PN 结，分析原理时，可以把它看作由一个 PNP 管和一个 NPN 管所组成。当阳极 A 加上正向电压时，BG1 和 BG2 管均处于放大状态。此时，如果从控制极 G 输入一个正向触发信号，BG2 便有基流 ib2 流过，经 BG2 放大，其集电极

7、电流 ic2=2ib2。因为 BG2 的集电极直接与 BG1 的基极相连，所以 ib1=ic。2。此时，电流 ic2 再经 BG1 放大，于是 BG1 的集电极电流 ic1=1ib1=12ib2。这个电流又流回到BG2 的基极，表成正反馈，使 ib2 不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。由于 BG1 和 BG2 所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极 G 的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能

8、转化，条件如下：双向可控硅（图）电路示意图双向可控硅（图）电路示意图A、从关断到导通 1、阳极电位高于是阴极电位，2、控制极有足够的正向电压和电流，两者缺一不可。B、维持导通 1、阳极电位高于阴极电位，2、阳极电流大于维持电流，两者缺一不可。C、从导通到关断 1、阳极电位低于阴极电位，2、阳极电流小于维持电流，任一条件即可。触发导通在控制极 G 上加入正向电压时因 J3 正偏，P2 区的空穴时入 N2 区，N2 区的电子进入 P2 区，形成触发电流 IGT。在可控硅的内部正反馈作用的基础上，加上 IGT 的作用，使可控硅提前导通，导致伏安特性OA 段左移，IGT 越大，特性左移越快。双向可控硅

9、-构造原理 双向可控硅尽管从形式上可将双向可控硅看成两只普通可控硅的组合，但实际上它是由 7 只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率双向可控硅一般采用塑料封装，有的还带散热板。典型产品有 BCMlAM(1A600V)、BCM3AM(3A600V)、2N6075(4A600V)，MAC218-10(8A800V)等。大功率双向可控硅大多采用 RD91 型封装。 双向可控硅属于 NPNPN 五层器件，三个电极分别是 T1、T2、G。因该器件可以双向导通，故除门极 G以外的两个电极统称为主端子，用 T1、T2。表示，不再划分成阳极或阴极。其特点是，当 G 极和 T2 极相对于 T1，的电压均为

10、正时，T2 是阳极，T1 是阴极。反之，当 G 极和 T2 极相对于 T1 的电压均为负时，T1 变成阳极，T2 为阴极。双向可控硅由于正、反向特性曲线具有对称性，所以它可在任何一个方向导通。单向单向/双向可控硅触发电路设计原理双向可控硅触发电路设计原理 1，可以用直流触发可控硅装置。2，电压有效值等于 U 等于开方（电流有效值除以 2 派的值乘以 SIN 二倍电阻）加上(派减去电阻的差除以派）。3,电流等于电压除以（电压波形的非正弦波幅值半波整流的两倍值）。4，回答完毕。触摸式台灯的控制原理触摸式台灯的控制原理 这种台灯的主要优点是没有开关，使用时通过人体触摸，完成开启、调光、关闭动作，给使

11、用带来方便。一、电路设计原理 人体感应的信号加在电源电路可控硅的触发极，使电路导通，并给负载灯泡或灯管供电，使灯按弱光、中光、强光、关闭 4 个状态动作，达到调光的目的。电路见图 1，该电路的关键器件是采用 CMOS 工艺制造的集成电路 BA210l。 二、降压稳压电路 由 R3、VDl、VD4、C4 组成。输出 9V 直流电，供给 BA2101，由脚引入。 三、触发电路 由触发电极 M 将人体的感应信号，经 c3、R8、R7 送至脚的 sP 端，经处理后，由脚输出触发信号，经 cl、R1 加至可控硅 VS 的 G 极，VS 导通，电灯 H 点亮。第二次触摸，可改变触发脉冲前沿的到达时间，而使

12、电灯亮度改变。反复触摸，可按弱光、中光、强光和关闭四个动作状态循环，达到调节亮度的目的。可控硅 VS 在动作中其导通角分别为 120 度、86 度、17 度。 四、辅助电路 VD2 和 vD3 为保护集成电路而设。防止触摸信号过大而遭破坏。C3 为隔离安全电容。R4 为取得同步交流信号而设。R5 为外接振荡电阻。 五、使用中经常出现的故障 (1)由震动引发的故障。触摸只需轻轻触及即可。但在家庭使用中触击的强度因人而异，小孩去触摸可能是重重的一拳。性格刚烈的人去触摸，可能引起剧烈震动。因此经常出现灯泡断丝。 (2)集成块焊脚由震动而产生脱焊。如脚脱焊，使电源切断而停止工作；、脚脱焊，使触摸信号中

13、断，都会引起灯泡不亮。因此要检查集成块各脚是否脱焊。 (3)可控硅 VS 一般采用 MAC94A4 型双向可控硅，由于反复触发，或意外大信号触发，会引起可控硅击穿而停止工作。触摸式台灯的控制原理这种台灯的主要优点是没有开关，使用时通过人体触摸，完成开启、调光、关闭动作，给使用带来方便。一、电路设计原理 人体感应的信号加在电源电路可控硅的触发极，使电路导通，并给负载灯泡或灯管供电，使灯按弱光、中光、强光、关闭 4 个状态动作，达到调光的目的。电路见图 1，该电路的关键器件是采用 CMOS工艺制造的集成电路 BA210l。 二、降压稳压电路 由 R3、VDl、VD4、C4 组成。输出 9V 直流电

14、，供给 BA2101，由脚引入。 三、触发电路 由触发电极 M 将人体的感应信号，经 c3、R8、R7 送至脚的 sP 端，经处理后，由脚输出触发信号，经 cl、R1 加至可控硅 VS 的 G 极，VS 导通，电灯 H 点亮。第二次触摸，可改变触发脉冲前沿的到达时间，而使电灯亮度改变。反复触摸，可按弱光、中光、强光和关闭四个动作状态循环，达到调节亮度的目的。可控硅 VS 在动作中其导通角分别为 120 度、86 度、17 度。 四、辅助电路 VD2 和 vD3 为保护集成电路而设。防止触摸信号过大而遭破坏。C3 为隔离安全电容。R4 为取得同步交流信号而设。R5 为外接振荡电阻。 五、使用中经

15、常出现的故障 (1)由震动引发的故障。触摸只需轻轻触及即可。但在家庭使用中触击的强度因人而异，小孩去触摸可能是重重的一拳。性格刚烈的人去触摸，可能引起剧烈震动。因此经常出现灯泡断丝。 (2)集成块焊脚由震动而产生脱焊。如脚脱焊，使电源切断而停止工作；、脚脱焊，使触摸信号中断，都会引起灯泡不亮。因此要检查集成块各脚是否脱焊。 (3)可控硅 VS 一般采用 MAC94A4 型双向可控硅，由于反复触发，或意外大信号触发，会引起可控硅击穿而停止工作。双向可控硅触发电路:将两只单向可控硅 SCRl、SCR2 反向并联再将控制板与本触发电路连接，就组成了一个简单实用的大功率无级调速电路。这个电路的独特之处

16、在于可控硅控制极不需外加电源，只要将负载与本电路串联后接通电源，两个控制极与各自的阴极之间便有 5V8V 脉动直流电压产生，调节电位器 R2 即可改变两只可控硅的导通角，增大 R2 的阻值到一定程度,便可使两个主可控硅阻断，因此 R2 还可起开关的作用。该电路的另一个特点是两只主可控硅交替导通，一个的正向压降就是另一个的反向压降，因此不存在反向击穿问题。但当外加电压瞬时超过阻断电压时，SCR1、SCR2 会误导通，导通程度由电位器 R2 决定。SCR3 与周围元件构成普通移相触发电路，其原理这里从略。SCR1、SCR2 笔者选用的是封装好的可控硅模块(110A1000V)，SCR3 选用 BTl36，即 600V的双向可控硅。本电路如用于感性负载，应增加 R4，C3 阻容吸收电路及压敏电阻 RV 作过压保护，防止负载断开和接通瞬间产生很高的感应电压损坏可控硅。