单向可控硅的结构和工作原理
(完整版)单向可控硅的原理及测试
单向可控硅的原理及测试可控硅的意思：可控的硅整流器，其整流输出电压是受控的，常与移相或过零触发电路配合，应用于交、直流调压电路。
可控硅是在晶体管基础上发展起来的一种集成式半导体器件。
单向可控硅的等效原理及测量电路见下图1：AKGP N P NKGGKGA图1 可控硅器件等效及测量电路单向可控硅为具有三个PN 结的四层结构，由最外层的P 层、N 层引出两个电极——阳极A 和阴极K ，由中间的P 层引出控制极G 。
电路符号好像为一只二极管，但好多一个引出电极——控制极或触发极G 。
SCR 或MCR 为英文缩写名称。
从控制原理上可等效为一只PNP 三极管与一只NPN 三极管的连接电路，两管的基极电流和集电极电流互为通路，具有强烈的正反反馈作用。
一旦从G 、K 回路输入NPN 管子的基极电流，由于正反馈作用，两管将迅即进入饱合导通状态。
可控硅导通之后，它的导通状态完全依靠管子本身的正反馈作用来维持，即使控制电流（电压）消失，可控硅仍处于导通状态。
控制信号U GK 的作用仅仅是触发可控硅使其导通，导通之后，控制信号便失去控制作用。
单向可控硅的导通需要两个条件： 1）、A 、K 之间加正向电压；2）、G 、K 之间输入一个正向触发电流信号，无论是直流或脉冲信号。
若欲使可控硅关断，也有两个关断条件： 1）、使正向导通电流值小于其工作维持电流值； 2）、使A 、K 之间电压反向。
可见，可控硅器件若用于直流电路，一旦为触发信号开通，并保持一定幅度的流通电流的话，则可控硅会一直保持开通状态。
除非将电源开断一次，才能使其关断。
若用于交流电路，则在其承受正向电压期间，若接受一个触发信号，则一直保持导通，直到电压过零点到来，因无流通电流而自行关断。
在承受反向电压期间，即使送入触发信号，可控硅也因A 、K 间电压反向，而保持于截止状态。
可控硅器件因工艺上的离散性，其触发电压、触发电流值与导通压降，很难有统一的标准。
可控硅器件控制本质上如同三极管一样，为电流控制器件。
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]。
单向可控硅调光电路
单向可控硅调光电路单向可控硅（Silicon Controlled Rectifier，SCR）是一种常用的半导体器件，广泛应用于电力控制和调光等领域。
本文将介绍单向可控硅调光电路的原理、结构和工作方式，并探讨其在照明领域的应用。
一、单向可控硅调光电路的原理单向可控硅是一种具有控制性能的整流器件，其主要由PNPN四层结构组成。
在正向电压作用下，单向可控硅工作在导通状态，而在反向电压作用下，则处于阻断状态。
通过控制栅极电流，可以实现单向可控硅的开关控制和调光控制。
单向可控硅调光电路由电源、调光电路、单向可控硅和负载组成。
其中，电源为交流电源，调光电路用于调节控制信号，单向可控硅作为主要控制元件，负载则为被调节的灯具或电器设备。
三、单向可控硅调光电路的工作方式在单向可控硅调光电路中，电源通过调光电路提供控制信号，控制信号经过放大和处理后，作用于单向可控硅的栅极。
当控制信号为低电平时，单向可控硅处于关断状态，负载无法工作。
而当控制信号为高电平时，单向可控硅处于导通状态，负载开始工作。
通过改变控制信号的高低电平比例，可以实现对负载的调光控制。
四、单向可控硅调光电路的应用单向可控硅调光电路广泛应用于照明领域。
在传统的家庭照明中，常用的调光方式是通过旋钮或开关来改变电阻或电容的数值，从而改变灯的亮度。
而单向可控硅调光电路则可以实现更加精细的调光效果，使灯具的亮度调节更加灵活和方便。
单向可控硅调光电路还可以应用于舞台照明、室内灯光控制、广告牌照明等领域。
在舞台照明中，通过控制单向可控硅的导通角度和导通时间，可以实现不同的灯光效果，满足不同舞台剧目的需求。
在室内灯光控制中，单向可控硅调光电路可以根据光线强度和使用需求，自动调节灯具的亮度，提高能源利用效率。
在广告牌照明中，单向可控硅调光电路可以实现灯光的远程控制和定时开关，提高广告效果和管理效率。
五、总结单向可控硅调光电路作为一种常用的调光装置，具有结构简单、控制精确和应用广泛等优点。
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。
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：。
单向晶闸管等效电路-概述说明以及解释
单向晶闸管等效电路-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：单向晶闸管（SCR），又称为可控硅，是一种广泛应用于电力电子领域的器件。
它具有可控性强、可靠性好、耐高压等特点，被广泛应用于电压和电流控制、能量转换以及电力传输等领域。
单向晶闸管的出现，使得电力系统的控制和调节更加灵活方便。
本文旨在深入研究和探讨单向晶闸管的等效电路模型，以了解其在电路中的作用和工作原理。
通过对单向晶闸管的原理、等效电路模型以及其特点的总结，我们可以进一步探讨其在电力电子技术领域的应用前景和发展趋势。
在接下来的正文部分，我们将首先介绍单向晶闸管的原理，包括其基本结构和工作原理。
然后，我们会重点讨论单向晶闸管的等效电路模型，以便更加清楚地描述其在电路中的行为和特性。
通过深入了解单向晶闸管的等效电路模型，我们可以更好地理解其在电力电子系统中的应用和控制方法。
最后，文章将总结单向晶闸管的特点和优势，并展望其在电力电子技术领域的应用前景。
随着科技的不断发展，单向晶闸管在能量转换、电力传输和电路控制等领域将发挥越来越重要的作用。
对于电力系统的稳定运行和能源的高效利用，单向晶闸管的进一步研究和应用具有重要的意义。
本文的目的是通过对单向晶闸管的原理和等效电路模型的介绍，帮助读者了解和掌握单向晶闸管在电力电子领域的应用。
希望读者能够通过本文的学习，对单向晶闸管有更深入的认识，并进一步探索其在电力电子技术领域中的创新应用。
文章结构部分的内容主要是介绍整篇文章的组织结构，以帮助读者理清思路和掌握文章的脉络。
下面是文章结构部分的内容：1.2 文章结构本文共分为三个部分：引言、正文和结论。
下面将对每个部分的内容进行简要介绍。
引言部分（第1节）主要对单向晶闸管等效电路的研究背景和意义进行概述。
首先介绍晶闸管在电力电子领域中的重要性，以及单向晶闸管作为一种重要的电子元器件在各个领域中的广泛应用。
然后引出本文的研究目的，并简要阐述文章的结构和各个部分的主要内容。
单向可控硅触发电路
单向可控硅触发电路单向可控硅触发电路是一种常用的电子元件，用于控制电流的导通和截断。
本文将介绍单向可控硅触发电路的工作原理、应用范围以及相关的注意事项。
一、工作原理单向可控硅触发电路是由单向可控硅、电阻、电容等元件组成的。
当触发电压施加在单向可控硅的控制端时，单向可控硅将会导通，电流开始流动。
当触发电压消失或达到一定时间后，单向可控硅将截断电流，不再导通。
二、应用范围单向可控硅触发电路广泛应用于各个领域。
其中，较为常见的应用包括：1. 电源控制：单向可控硅触发电路可用作电源的开关控制，实现对电源的快速启动和停止。
2. 灯光控制：通过控制单向可控硅的导通和截断，可以实现对灯光的亮度调节和闪烁效果。
3. 电机控制：单向可控硅触发电路可以用于电机的启动、停止和调速控制。
4. 电炉控制：通过控制单向可控硅的导通时间和截断时间，可以实现对电炉的温度控制。
5. 电子闹钟：单向可控硅触发电路可以用于电子闹钟的触发和控制，实现定时提醒功能。
三、注意事项在使用单向可控硅触发电路时，需要注意以下几点：1. 控制电压的幅值和频率应符合单向可控硅的工作要求，过高或过低的电压可能会导致触发失败或损坏元件。
2. 控制电压的触发脉冲宽度应足够，以确保单向可控硅能够完全导通。
3. 控制电压的施加时间和间隔时间应根据具体应用需求进行调整，以达到期望的控制效果。
4. 单向可控硅触发电路应使用合适的散热装置，避免过热造成损坏。
5. 在连接电路时，应注意电路的极性和正确的接线方式，以防止触发异常或元件损坏。
总结：单向可控硅触发电路是一种常用的电子元件，通过控制触发电压的施加和消失，实现对电流的导通和截断。
它在电源控制、灯光控制、电机控制、电炉控制、电子闹钟等领域有着广泛的应用。
在使用单向可控硅触发电路时，需要注意控制电压的幅值、频率和脉冲宽度，并采取合适的散热装置，确保电路的正常工作。
希望通过本文的介绍，读者对单向可控硅触发电路有更加清晰的认识和理解。
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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
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
B、分析下列两个电路，在开关S接通后又断开时，灯 泡的明暗情况有何不同？（设两个电路元件参数完全 相同）
SCR SCR
G1
G2 RSV NhomakorabeaG2 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？
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
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
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 12IB1
1IB1
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