可控硅
可控硅(Silicon Controlled Recfier) 簡(jiǎn)稱(chēng)SCR，是一種大功率電器元件，也稱(chēng)晶閘管。它具有體積小、效率高、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。在自動(dòng)控制系統中，可作為大功率驅動(dòng)器件，實(shí)現用小功率控件控制大功率設備。它在交直流電機調速系統、調功系統及隨動(dòng)系統中得到了廣泛的應用。
可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種。雙向可控硅也叫三端雙向可控硅，簡(jiǎn)稱(chēng)TRIAC。雙向可控硅在結構上相當于兩個(gè)單向可控硅反向連接，這種可控硅具有雙向導通功能。其通斷狀態(tài)由控制極G決定。在控制極G上加正脈沖(或負脈沖)可使其正向(或反向)導通。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是控制電路簡(jiǎn)單，沒(méi)有反向耐壓?jiǎn)?wèn)題，因此特別適合做交流無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)使用。
工作原理
可控硅是P1N1P2N2四層三端結構元件，共有三個(gè)PN結，分析原理時(shí)，可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成，其等效圖解如右圖所示。雙向可控硅：雙向可控硅是一種硅可控整流器件，也稱(chēng)作雙向晶閘管。這種器件在電路中能夠實(shí)現交流電的無(wú)觸點(diǎn)控制，以小電流控制大電流，具有無(wú)火花、動(dòng)作快、壽命長(cháng)、可靠性高以及簡(jiǎn)化電路結構等優(yōu)點(diǎn)。從外表上看，雙向可控硅和普通可控硅很相似，也有三個(gè)電極。
但是，它除了其中一個(gè)電極G仍叫做控制極外，另外兩個(gè)電極通常卻不再叫做陽(yáng)極和陰極，而統稱(chēng)為主電極Tl和T2。它的符號也和普通可控硅不同，是把兩個(gè)可控硅反接在一起畫(huà)成的，如圖2所示。它的型號，在我國一般用“3CTS”或“KS”表示;國外的資料也有用“TRIAC”來(lái)表示的。雙向可控硅的規格、型號、外形以及電極引腳排列依生產(chǎn)廠(chǎng)家不同而有所不同，但其電極引腳多數是按T1、T2、G的顧序從左至右排列(觀(guān)察時(shí)，電極引腳向下，面對標有字符的一面)。
晶閘管
晶閘管(Thyristor)是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱(chēng)，又被稱(chēng)做可控硅整流器，以前被簡(jiǎn)稱(chēng)為可控硅;1957年美國通用電氣公司開(kāi)發(fā)出世界上第一款晶閘管產(chǎn)品，并于1958年將其商業(yè)化;晶閘管是PNPN四層半導體結構，它有三個(gè)極：陽(yáng)極，陰極和控制極; 晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過(guò)程可以控制、被廣泛應用于可控整流、交流調壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。
工作原理
晶閘管在工作過(guò)程中，它的陽(yáng)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(mén)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。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(yáng)極電壓時(shí)，不管門(mén)極承受何種電壓，晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。
2. 晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，僅在門(mén)極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。這時(shí)晶閘管處于正向導通狀態(tài)，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(yáng)極電壓，不論門(mén)極電壓如何，晶閘管保持導通，即晶閘管導通后，門(mén)極失去作用。門(mén)極只起觸發(fā)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(shí)，晶閘管關(guān)斷。
可控硅與晶閘管的區別
晶閘管(THYRISTOR)又名可控硅，屬于功率器件領(lǐng)域，是一種功率半導體開(kāi)關(guān)元件，可控硅是其簡(jiǎn)稱(chēng)，按其工作特性，可控硅可分為單向可控硅(SCR)、雙向可控硅(TRIAC)?？煽毓枰卜Q(chēng)作晶閘管，它是由PNPN四層半導體構成的元件，有三個(gè)電極、陽(yáng)極A、陰極K和控制極G?？煽毓柙陔娐分心軌驅?shí)現交流電的無(wú)觸點(diǎn)控制，以小電流控制大電流，并且不象繼電器那樣控制時(shí)有火花產(chǎn)生，而且動(dòng)作快、壽命長(cháng)、可靠性好。在調速、調光、調壓、調溫以及其他各種控制電路中都有它的身影?？煽毓璺譃閱蜗虻暮碗p向的，符號也不同。
單向可控硅有三個(gè)PN結，由最外層的P極和N極引出兩個(gè)電極，分別稱(chēng)為陽(yáng)極和陰極，由中間的P極引出一個(gè)控制極。單向可控硅有其獨特的特性：當陽(yáng)極接反向電壓，或者陽(yáng)極接正向電壓但控制極不加電壓時(shí)，它都不導通，而陽(yáng)極和控制極同時(shí)接正向電壓時(shí)，它就會(huì )變成導通狀態(tài)。一旦導通，控制電壓便失去了對它的控制作用，不論有沒(méi)有控制電壓，也不論控制電壓的極性如何，將一直處于導通狀態(tài)。要想關(guān)斷，只有把陽(yáng)極電壓降低到某一臨界值或者反向。
雙向可控硅的引腳多數是按T1、T2、G的順序從左至右排列(電極引腳向下，面對有字符的一面時(shí))。加在控制極G上的觸發(fā)脈沖的大小或時(shí)間改變時(shí)，就能改變其導通電流的大小。與單向可控硅的區別是，雙向可控硅G極上觸發(fā)脈沖的極性改變時(shí)，其導通方向就隨著(zhù)極性的變化而改變，從而能夠控制交流電負載。而單向可控硅經(jīng)觸發(fā)后只能從陽(yáng)極向陰極單方向導通，所以可控硅有單雙向之分。電子制作中常用可控硅，單向的有MCR-100等，雙向的有TLC336等雙向可控硅按象限來(lái)分，又分為四象三端雙向可控硅、三象限雙向可控硅;按封裝分：分為一般半塑封裝，外絕緣式全塑封裝;按觸發(fā)電流來(lái)分：分為微觸型、高靈敏度型、標準觸發(fā)型;按電壓分：常規電壓品種、高壓品種?？煽毓璁a(chǎn)品由于它在電路應用中的效率高、控制特性好、壽命長(cháng)、體積小、功能強等優(yōu)點(diǎn)，自上個(gè)世紀六十長(cháng)代以來(lái)，獲得了迅猛發(fā)展，并已形成了一門(mén)獨立的學(xué)科?！熬чl管交流技術(shù)”?？煽毓璋l(fā)展到今天，在工藝上已經(jīng)非常成熟，品質(zhì)更好，成品率大幅提高，并向高壓大電流發(fā)展。
可控硅在應用電路中的作用體現在：可控整流：如同二極管整流一樣，將交流整流為直流，并且在交流電壓不變的情況下，有效地控制直流輸出電壓的大小即可控整流，實(shí)現交流→可變直流之轉變;無(wú)觸點(diǎn)功率靜態(tài)開(kāi)關(guān)(固態(tài)開(kāi)關(guān))：
作為功率開(kāi)關(guān)元件，可控硅可以代替接觸器、繼電器用于開(kāi)關(guān)頻率很高的場(chǎng)合。因此可控硅元件被廣泛應用于各種電子設備和電子產(chǎn)品的電路中，多作可控整流、逆變、變頻、調壓、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)等用途。家用電器中的調光燈、調速風(fēng)扇、冷暖空調器、熱水器、電視、冰箱、洗衣機、照相機、音響組合、聲控電路、定時(shí)控制器、感應燈、圣誕燈控制器、自動(dòng)門(mén)電路、以及玩具裝置、電動(dòng)工具產(chǎn)品、無(wú)線(xiàn)電遙控電路、攝像機等工業(yè)控制領(lǐng)域等都大量使用了可控硅器件。在這些應用電路中，可控硅元件多用來(lái)作可控整流、逆變、變頻、調壓、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)等。
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