可控硅(Silicon Controlled Rectifier) 简称SCR，是一种大功率电器元件，也称晶闸管。它具有体积小、效率高、寿命长等优点。在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。它在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。
可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种。双向可控硅也叫三端双向可控硅，简称TRIAC。双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接，这种可控硅具有双向导通功能。其通断状态由控制极G决定。在控制极G上加正脉冲(或负脉冲)可使其正向(或反向)导通。这种装置的优点是控制电路简单，没有反向耐压问题，因此特别适合做交流无触点开关使用。

晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电器公司开发出世界上**晶闸管产品，并于1958年使其商业化；晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极；晶闸管工作条件为：加正向电压且门极有触发电流；其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。

可控硅（晶闸管）的术语

术语

IT(AV)--通态平均电流
VRRM--反向重复峰值电压IDRM--断态重复峰值电流
ITSM--通态一个周波不重复浪涌电流
VTM--通态峰值电压
IGT--门极触发电流
VGT--门极触发电压
IH--维持电流
dv/dt--断态电压临界上升率
di/dt--通态电流临界上升率
Rthjc--结壳热阻
ⅥSO--模块绝缘电压
Tjm--额定结温
VDRM--通态重复峰值电压
IRRM--反向重复峰值电流
IF(AV)--正向平均电流
PGM--门极峰值功率
PG----门极平均功率

可控硅（晶闸管）的参数与用途

主要参数

电流
⒈ 额定通态电流(IT)即*大稳定工作电流，俗称电流。常用可控硅的IT一般为一安到几十安。
⒉反向重复峰值电压(VRRM)或断态重复峰值电压(VDRM)，俗称耐压。常用可控硅的VRRM/VDRM一般为几百伏到一千伏。
⒊ 控制极触发电流(IGT)，俗称触发电流。常用可控硅的IGT一般为几微安到几十毫安。
4  在规定环境温度和散热条件下，允许通过阴极和阳极的电流平均值

封装形式

常用可控硅的封装形式有TO-92、TO-126、TO-202AB、TO-220、TO-220ABC、TO-3P、SOT-89、TO-251、TO-252、TO-263、SOT-23、SOT23-3L、SOT-223、TO-247等。

用途

普通晶闸管*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。如果把二极管换成晶闸管，就可以构成可控整流电路。以*简单的单相半波可控整流电路为例，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。画出它的波形(c)及(d)，只有在触发脉冲Ug到来时，负载RL上才有电压UL输出。Ug到来得早，晶闸管导通的时间就早;Ug到来得晚，晶闸管导通的时间就晚。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。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;在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角θ。很明显，α和θ都是用来表示晶闸管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。

1:小功率塑封双向可控硅通常用作声光控灯光系统。额定电流:IA小于2A。
2:大;M功率塑封和铁封可控硅通常用作功率型可控调压电路。像可调压输出直流电源等等。
3:大功率高频可控硅通常用作工业中;高频熔炼炉等。

可控硅（晶闸管）的电流电压变化

1、栅极上的噪声电平
在有电噪声的环境中，如果栅极上的噪声电压超过VGT，并有足够的栅电流激发可控硅(晶闸管)内部的正反馈，则也会被触发导通。应用安装时，首先要使栅极外的连线尽可能短。当连线不能很短时，可用绞线或屏蔽线来减小干扰的侵入。在然后G与MT1之间加一个1KΩ的电阻来降低其灵敏度，也可以再并联一个100nf的电容，来滤掉高频噪声。

2、关于转换电压变化率
当驱动一个大的电感性负载时，在负载电压和电流间有一个很大的相移。当负载电流过零时，双向可控硅(晶闸管)开始换向，但由于相移的关系，电压将不会是零。所以要求可控硅(晶闸管)要迅速关断这个电压。如果这时换向电压的变化超过允许值时，就没有足够的时间使结间的电荷释放掉，而被迫使双向可控硅(晶闸管)回到导通状态。
为了克服上述问题，可以在端子MT1和MT2之间加一个RC网络来限制电压的变化，以防止误触发。一般，电阻取100R，电容取100nF。值得注意的是此电阻不能省掉。

3、关于转换电流变化率
当负载电流增大，电源频率的增高或电源为非正弦波时，会使转换电流变化率变高，这种情况*易在感性负载的情况下发生，很容易导致器件的损坏。此时可以在负载回路中串联一只几毫亨的空气电感。

4、关于可控硅(晶闸管)开路电压变化率DVD/DT

在处于截止状态的双向可控硅(晶闸管)两端加一个小于它的VDFM的高速变化的电压时，内部电容的电流会产生足够的栅电流来使可控硅(晶闸管)导通。这在高温下尤为严重，在这种情况下可以在MT1和MT2间加一个RC缓冲电路来限制VD/DT，或可采用高速可控硅(晶闸管)。

5、关于连续峰值开路电压VDRM
在电源不正常的情况下，可控硅(晶闸管)两端的电压会超过连续峰值开路电压VDRM的*大值，此时可控硅(晶闸管)的漏电流增大并击穿导通。如果负载能允许很大的浪涌电流，那么硅片上局部的电流密度就很高，使这一小部分先导通。导致芯片烧毁或损坏。另外白炽灯，容性负载或短路保护电路会产生较高的浪涌电流，这时可外加滤波器和钳位电路来防止尖峰(毛刺)电压加到双向可控硅(晶闸管)上。

单向晶闸管的特点和工作原理

单向晶闸管很像一只二极管，但比二极管多了一个控制极G，它的导通可以控制。

实验?晶闸管导电实验

（1）步骤：

1）按图所示，在电路板上接好电路图。

2）合上S1，断开S2，此时，灯亮/不亮。（不亮）

3）将S1合上，S2也合上，此时，灯亮/不亮。（亮）

4）将S2断开，灯熄灭/不熄灭。（不熄灭）

5）断开S1，此时，灯熄灭。

6）将晶闸管反接，无论S1、S2断开还是闭合，灯总是不亮/亮。（不亮）

（2）实验结论：

1）导通条件：

① 晶闸管A、K之间正向偏压。

② 晶闸管G、K之间也必须正向偏压。

2）晶闸管导通后，降低或去掉控制极电压时，晶闸管仍然导通（UGK失效）。

3）导通后的晶闸管要关断时，必须减小其阳极电流，使其小于晶闸管的某一个电流值。

（3）工作原理

1）晶闸管具有弱电触发信号控制强电（IAK）的作用。

2）单向晶闸管的特点是由它的内部结构决定，从等效电路中可知，
① 可视为由NPN晶体管和PNP晶体管组成。

② A和K之间加正向电压，V1、V2不导通，晶闸管关断。

晶闸管导通时，总压降约为1 V左右。

单向晶闸管主要参数

（1）额定正向平均电流

定义：在规定的环境温度和散热条件下，允许通过阳极和阴极之间的电流平均值。

（2）维持电流

定义：在规定的环境温度、控制极断开的条件下，保证晶闸管处于导通状态所需要的*小正向电流，一般为几毫安至几十毫安。

（3）控制极触发电压和电流

定义：在环境温度及一定的正向电压条件下，使晶闸管从关断到导通，控制极所需的*小正向电压和电流。一般情况下，小功率晶闸管触发电压约为1 V左右，触发电流零点几毫安至几毫安，M功率以上晶闸管触发电压约为几伏至几十伏，电流为几毫安至几百毫安。

（4）正向转折电压

控制极关断，使晶闸管击穿的阳极和阴极所加的电压。

（5）反向阻值峰值电压

这是**工作的*大电压，一般晶闸管的额定电压就是指峰值电压。

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