可控硅 _生活百科

文章插图
可控硅可控硅(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，实现用小功率控制项控制大功率设备。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套用。
【可控硅】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线，这种可控硅具有双嚮导通功能。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。
基本介绍中文名：可控硅
外文名：Silicon Controlled Rectifier
简写：SCR
别称：晶闸管
属性：化工术语
结构大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，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）〕：第一层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，它和二极体一样是一种单方嚮导电的器件，关键是多了一个控制极G ，这就使它具有与二极体完全不同的工作特性。

文章插图
可控硅以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件,起始于1957年，因为它的特性类似于真空闸流管，所以国际上通称为硅晶体闸流管，简称晶闸管T ，又因为晶闸管最初的在静止整流方面，所以又被称之为硅可控整流元件，简称为可控硅SCR 。在性能上，可控硅不仅具有单嚮导电性，而且还具有比硅整流元件（俗称"死硅")更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态。可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备，如果超过此功率，因元件开关损耗显着增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用。可控硅的优点很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍；反应极快，在微秒级内开通、关断；无触点运行，无火花、无噪音；效率高，成本低等等。可控硅的弱点：静态及动态的过载能力较差；容易受干扰而误导通。可控硅从外形上分类主要有：螺栓形、平板形和平底形。可控硅元件的结构不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。见图1 。它有三个PN结（J1、J2、J3），从J1结构的P1层引出阳极A ，从N2层引出阴级K ，从P2层引出控制极G ，所以它是一种四层三端的半导体器件。

文章插图
可控硅结构示意图和符号图工作原理结构原件可控硅是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，其等效图解如右图所示。双向可控硅：双向可控硅是一种硅可控整流器件，也称作双向晶闸管。这种器件在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，具有无火花、动作快、寿命长、可靠性高以及简化电路结构等优点。从外表上看，双向可控硅和普通可控硅很相似，也有三个电极。但是，它除了其中一个电极G仍叫做控制极外，另外两个电极通常却不再叫做阳极和阴极，而统称为主电极Tl和T2 。它的符号也和普通可控硅不同，是把两个可控硅反接在一起画成的，如图2所示。它的型号，在我国一般用“3CTS”或“KS”表示；国外的资料也有用“TRIAC”来表示的。双向可控硅的规格、型号、外形以及电极引脚排列依生产厂家不同而有所不同，但其电极引脚多数是按T1、T2、G的顾序从左至右排列(观察时，电极引脚向下，面对标有字元的一面) 。市场上最常见的几种塑封外形结构双向可控硅的外形及电极引脚排列如下图1所示。