单向可控硅工作原理
单向可控硅与双向可控硅结构电原理图及测试方法
单向可控硅与双向可控硅结构电原理图及测试方法可控硅的检测1.单向可控硅的检测万用表选用电阻R×1档，用红黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻直至找出读数为数十欧姆的一对引脚，此时黑笔接的引脚为控制极G，红笔接的引脚为阴极K，另一空脚为阳极A。
此时将黑表笔接已判断了的阳极A，红表笔仍接阴极K。
此时万用表指针应不动。
用短接线瞬间短接阳极A和控制极G，此时万用表指针应向右偏转，阻值读数为10欧姆左右。
如阳极A接黑表笔，阴极K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。
2.双向可控硅的检测用万用表电阻R×1档，用红黑两表笔分别测任意两引脚正反向电阻，结果其中两组读数为无穷大。
若一组为数十欧姆时，该组红黑表笔所接的两引脚为第一阳极A1和控制极G，另一空脚即为第二阳极A2。
确定A、G极后，再仔细测量A1、G极间正反向电阻，读数相对较小的那次测量的黑表笔所接的引脚为第一阳极A1，红表笔所接引脚为控制极G。
将黑表笔接已确定了的第二阳极A2，红表笔接第一阳极A1，此时万用表指针应不发生偏转，阻值为无穷大。
再用短接线将A2、G极瞬间短接，给G极加上正向触发电压，A2、A1间阻值约为10欧姆左右。
随后断开A2、G极短接线，万用表读数应保持10欧姆左右。
互换红黑表笔接线，红表笔接第二阳极A2，黑表笔接第一阳极A1。
同样万用表指针应不发生偏转，阻值为无穷大。
用短接线将A2、G极间再次瞬间短接，给G极加上负向的触发电压，A1、A2间阻值也是10欧姆左右。
随后断开A2、G极间短接线，万用表读数应不变，保持10欧姆左右。
符合以上规律，说明被测双向可控硅管未损坏且三个引脚极性判断正确。
检测较大功率可控硅管是地，需要在万用表黑笔中串接一节1.5V干电池，以提高触发电压。
双向可控硅（TRIAC）在控制交流电源控制领域的运用非常广泛，如我们的日光灯调光电路、交流电机转速控制电路等都主要是利用双向可控硅可以双向触发导通的特点来控制交流供电电源的导通相位角，从而达到控制供电电流的大小[1]。
单向可控硅工作原理
单向可控硅工作原理
单向可控硅（Unidirectional SCR）是一种特殊的半导体器件，也被称为双极性电流控制整流器件。
它是由四层半导体材料构成的PNPN结构。
单向可控硅的工作原理如下：
1. 正向偏置：当单向可控硅的正极与负极之间施加一个正向电压时，正极PN结和负极PN结之间形成一个正向偏置。
此时，整个PNPN结构处于高阻态，没有电流流过。
2. 触发脉冲：若在正向偏置下施加一个触发脉冲信号（例如正脉冲或负脉冲），使得正极PN结上的电压高于触发电压，那
么正极PN结中形成一个反向击穿。
这个击穿会导致整个PNPN结构中产生一个高电流，被称为触发电流或激流。
触发
脉冲的宽度和幅值可以控制触发电流的大小。
3. 区域导通：一旦触发电流形成后，它会持续通过PNPN结，使得整个结构转变为低阻态，这被称为区域导通。
在区域导通状态下，即使触发脉冲结束，电流仍然会持续流过。
只有在电流减小到低于保持电流（持续电流）时，区域导通状态才会终止。
4. 关断：要使得单向可控硅停止导通，需要通过减小电流来实现。
可以通过降低电压或加大负载电流来降低电流。
一旦电流降到保持电流以下，整个结构重新回到高阻态，停止导通。
通过合理选择触发脉冲的幅值和宽度，以及保持电流的大小，可以实现对单向可控硅的控制，从而实现整流和电流开关等功能。
单向可控硅工作原理
单向可控硅工作原理
单向可控硅（Silicon Controlled Rectifier，简称SCR）是一种半导体器件，可以实现电流的单向控制和关断。
单向可控硅主要由四层半导体材料组成，包括P型硅和N型硅交替堆叠形成的三个PN结。
其中，中间的PN结为控制电流的结，两侧为正向和反向的结。
当施加正向电压时，只有当控制电流达到一定的阈值时，单向可控硅才能开始导通。
具体的工作原理如下：
1.施加正向电压：当正向电压施加到正极（即P区），负极（即N区）时，如果控制电流为零，SCR处于关断状态。
2.达到门极电流阈值：当控制电流（也称为门极电流）超过一个特定的阈值（通常为几微安到几毫安之间），SCR开始工作。
3.进入导通状态：当控制电流大于门极电流阈值时，SCR进入导通状态。
此时，正向电压施加在SCR上，导致PNP结两侧的PN结被硬导通，电流通过SCR流向电路负载。
4.维持导通状态：一旦SCR处于导通状态，只需维持较小的控制电流即可持续导通。
这是因为PNP结两侧的PN结被硬导通，只有施加相反的反向电压或减小电流才能使SCR恢复到关断状态。
5.关断状态：当控制电流降低到一定程度或施加反向电压时，SCR会立即进入关断状态，电流无法通过。
单向可控硅的具体工作原理使其在许多电子设备中得到广泛应用，如调光器、电动机控制器、电源稳压器等。
可控硅的工作原理(带图)
可控硅是可控硅整流器的简称。
它是由三个PN 结四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体器件。
图3-29是它的结构、外形和图形符号。
可控硅的三个电极分别叫阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。
当器件的阳极接负电位(相对阴极而言)时，从符号图上可以看出PN 结处于反向，具有类似二极管的反向特性。
当器件的阳极上加正电位时(若控制极不接任何电压)，在一定的电压范围内，器件仍处于阻抗很高的关闭状态。
但当正电压大于某个电压(称为转折电压)时，器件迅速转变到低阻通导状态。
加在可控硅阳极和阴极间的电压低于转折电压时，器件处于关闭状态。
此时如果在控制极上加有适当大小的正电压(对阴极)，则可控硅可迅速被激发而变为导通状态。
可控硅一旦导通，控制极便失去其控制作用。
就是说，导通后撤去栅极电压可控硅仍导通，惟独使器件中的电流减到低于某个数值或者阴极与阳极之间电压减小到零或者负值时，器件才可恢复到关闭状态。
图3-30 是可控硅的伏安特性曲线。
)；当有控制极信号时，正图中曲线I 为正向阻断特性。
无控制极信号时，可控硅正向导通电压为正向转折电压(UB0向转折电压会下降(即可以在较低正向电压下导通)，转折电压随控制极电流的增大而减小。
当控制极电流大到一定程度时，就再也不浮现正向阻断状态了。
曲线Ⅱ为导通工作特性。
可控硅导通后内阻很小，管子本身压降很低，外加电压几乎全部降在外电路负载上，并流过比较大的负载电流，特性曲线与二极管正向导通特性相似。
若阳极电压减小(或者负载电阻增加)，导致阳极电流小于时，可控硅从导通状态即将转为正向阻断状态，回到曲线I 状态。
维持电流IH曲线Ⅲ为反向阻断特性。
当器件的阳极加以反向电压时，尽管电压较高，但可控硅不会导通(惟独很小的漏电流)。
只有反向电压达到击穿电压时，电流才蓦地增大，若不加限制器件就会烧毁。
正常工作时，外加电压要小于反向击穿电压才干保证器件安全可靠地工作。
可控硅的重要特点是：只要控制极中通以几毫安至几十毫安的电流就可以触发器件导通，器件中就可以通过较大的电流。
单向可控硅结构工作原理
单向可控硅结构及工作原理
单向可控硅是一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。
单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控制极电流控制；与具有两个PN结的三极管相比，差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。
一．单向可控硅结构
1、结构：
四层半导体
三个PN结
三个电极：阳极A：从P1引出
阴极K：从N2引出
控制极G：从P2引出
2、符号：
图形符号：
文字符号：SCR，CT，KG等
二、单向可控硅工作原理
1、演示实验：
单向可控硅实验电路图如下：
2、解释：可控硅为什么具有上述四个工作特点？这是由其内部结构决定的
3、单向可控硅工作原理
①可控硅导通的条件：
A、在阳极和阴极之间加正向电压
B、同时在控制极加正触发电压
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。
②使导通的可控硅关断的方法：
A、减小阳极电流至一定值（维持电流）
B、切断阳极电源
③可控硅具有控制强电的作用
三、单向可控硅的主要参数：。
可控硅的工作原理与种类
可控硅的工作原理与种类可控硅（Silicon Controlled Rectifier，SCR）是一种用于控制大电流的半导体元件，广泛应用于电力电子领域。
其工作原理是基于PN结的特性，通过控制正向偏置电压和触发电流，实现对电流的控制。
可控硅由四个PN结组成，即两个正向接触的P区，中间夹着两个N区。
当P 区加上正向电压，N区加上反向电压时，PN结呈现出正向偏置特性，此时NPNPN结构的形成使电流能够通过。
但当P区加上负向电压，N区加上正向电压时，PN结的反向耐压特性生效，电流无法通过。
在可控硅导通之前，需要通过一个触发电流（Gate Current）来激活。
当触发电流Igt满足一定标准时，从低阻态（OFF态）向高阻态（ON态）切换，并开始导通电流，从而实现对电流的控制。
在可控硅中，还存在一个关键参数叫做触发电压（Gate Voltage）。
当触发电流通过后，正向电压达到一定值时，才能够激活并导通，这就是触发电压的作用。
触发电压的值取决于具体的可控硅型号与工作条件。
可控硅根据不同的工作状态和应用特性，可分为以下几种类型：1. 静态门极控制型可控硅（SGCR）静态门极控制型可控硅是最常见的一种可控硅类型。
当触发电流通过后，硅片的移动电荷会改变PN结的导电特性，从而实现硅片的导通。
通过改变触发信号来控制触发电流，可以实现对电流的调控。
2. 双向晶闸管（Thyristor）双向晶闸管是一种具有双向导通能力的可控硅。
与普通的单向可控硅不同，双向晶闸管可以实现两个方向上的导通和关断。
这种特性使其适用于交流电源的控制。
3. 光控硅（Light Controlled SCR，LSCR）光控硅是一种通过光控制触发电流的可控硅。
光控硅内部嵌入了一个光敏元件，当光敏元件受到光照时，产生电流以激活SCR。
通过改变光照强度和光敏元件的特性，可以实现对电流的控制。
4. 可控硅二极管（SCR-Diodes）可控硅二极管是一种由多个可控硅串联而成的电子元件。
大功率单向可控硅内并联反压二极管接法
大功率单向可控硅内并联反压二极管接法引言：大功率单向可控硅（SCR）是一种常见的功率电子器件，广泛应用于电力电子领域。
在实际应用中，为了保护SCR不受反向电压的损害，常常需要在其并联一个反压二极管。
本文将介绍大功率单向可控硅内并联反压二极管的接法及其作用。
一、大功率单向可控硅大功率单向可控硅（Silicon Controlled Rectifier，SCR），也称为晶闸管，是一种具有双向导通特性的半导体器件。
它具有控制极和主极两个端子，通过控制极施加一个触发脉冲，可以实现对主极的导通控制。
SCR具有高电流和高电压的特点，广泛应用于交流电的控制和变换。
二、反压二极管反压二极管（Reverse Blocking Diode）是一种特殊的二极管，具有高反向电压承受能力。
它的主要作用是防止反向电流通过，并保护与之并联的器件不受反向电压的损害。
三、大功率单向可控硅内并联反压二极管接法大功率单向可控硅内并联反压二极管的接法是将反压二极管的阳极与SCR的阳极相连，阴极与SCR的阴极相连。
这样就使得反压二极管和SCR在电路中并联起来，共同工作。
四、作用原理大功率单向可控硅内并联反压二极管的作用是防止反向电压对SCR 造成损害。
在正常工作状态下，SCR的控制极受到触发脉冲的控制，导通电流正常流动。
当交流电压的方向发生变化，SCR将被自动关断，此时反向电压会对SCR产生作用。
这时，反压二极管起到保护作用，它会将反向电压引导到自身，保护SCR不受损害。
五、优点与注意事项1. 优点：（1）提高SCR的可靠性：通过并联反压二极管，可以有效地保护SCR不受反向电压的损害，提高了SCR的可靠性和使用寿命。
（2）简化电路设计：并联反压二极管可以简化电路设计，减少对其他保护电路的需求。
2. 注意事项：（1）选择合适的反压二极管：反压二极管的额定电压应大于SCR 的工作电压，以确保能够承受反向电压。
（2）合理布局电路：在实际应用中，应合理布局电路，避免过高的温度和电流密度对器件造成损坏。
可控硅工作原理
一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2 四层三端器件，创制于1957 年，由于它特性类似于真空闸流管，所以国际上通称为硅晶体闸流管，简称可控硅T。
又由于可控硅最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件，简称为可控硅SCR。
在性能上，可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件(俗称“死硅”)更为可贵的可控性。
它惟独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，如果超过此频率，因元件开关损耗显著增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用。
可控硅的优点不少，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。
1、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。
2 、工作原理可控硅是P1N1P2N2 四层三端结构元件，共有三个PN 结，分析原理时，可以把它看做由一个PNP 管和一个NPN 管所组成，其等效图解如图1 所示当阳极A 加之正向电压时，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，其集电极电流ic2=β2ib2。
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=β1ib1=β1β2ib2。
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。
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SCR SCR
G1
G2 R
S
V
G2 R
S
(A图) 答案： 灯亮
(B图) 灯灭
四、作业
1、画出单向可控硅的图形符号，并指出三个电极的名称。 、画出单向可控硅的图形符号，并指出三个电极的名称。
2、单向可控硅的工作原理是什么？ 、单向可控硅的工作原理是什么？
三、单向可控硅的主要参数： 单向可控硅的主要参数：
主 要 参 数
额定正向平均电流 维持电流 控制极触发电压和电流 正向阻断峰值电压 反向阻断峰值电压
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
在规定的环境温度和控制极断开的条件下，保 持可控硅处于导通状态所需要的最小正向电流 在规定的环境温度及一定的正向电压条件下， 使可控硅到导通控制极所需要的最小电压和电流 控制极断开加正向电压，可控硅截止的状态称 正向阻断，此时加到可控硅上的最大正向电压 控制极断开，可控硅加反向电压的状态，称为反向 阻断，此时允许加到可控硅上的最大反向电压
P1 P1
文字符号：SCR，CT，KG等
二、工作原理
A
1、演示实验： 演示实验：
A
6V
6V
实验电路图如下：
SCR K G S 3V
（A）
A A 6V 6V SCR K G S SCR SCR G K G S K S A 6V SCR G S K
（A） C） 3V
（B）3V
阳极A 1 2 3 4 + + + 阴极K + 闭合 断开 开关S 断开
四、总结
1、这节课我们讲了三个问题： A、可控硅的结构与符号； B、可控硅的工作原理； C、可控硅的主要参数。 2、思考题： A、单向可控硅有两种工作状态：导通和截止，二极 管也有二种工作状态，导通和截止，那么单可控硅 的工作状态和二极管的工作状态有什么不同？ 答案： 可控硅的导通是可控的
思考题
P1 N1 沿虚线剖开
A
P1 N1 N1 P2 P2 N2
可看成由两个 三极管组成 ß1ß2IB1
ß1IB1
J1 J2 J3 G
G
P2 N2
IB1
K （a）
K （b） （c）
3、小 结
①可控硅导通的条件： A、在阳极和阴极之间加正向电压 B、同时在控制极加正触发电压 ②使导通的可控硅关断的方法： A、减小阳极电流至一定值（维持电流） B、切断阳极电源 ③可控硅具有控制强电的作用 二者缺一不可
（D） 3V
工 作 特 点
灯泡亮灭情况
不亮 不亮 亮 亮
只在阳极和阴极间加正向电压，可控硅不导通 不导通 在阳极和阴极间加反向电压，可控硅不导通 不导通 在阳极A和阴极K间加反向电压，同时控制极加 正向触发电压,可控硅导通 导通 可控硅导通后，除去触发电压，继续导通 导通
2、解释：可控硅为什么具有上述四个工作特点？ 解释：可控硅为什么具有上述四个工作特点？ 这是由其内部结构决定的 A
单向可控硅的结构和工作原理
单向可控硅的结构和工作原理
一、结构和符号： 结构和符号：
1、结构： 结构： 四层半导体 A
阳极
J1 N1 N1 三个PN结 控制极 J2 阳极A：从P1引出 A P P2 P2 G J3 N2 N2 三个电极 阴极K：从N2引出
控制极G：从P2引出 图形符号： 2、符号： A G K K 阴极