可控硅，是可控硅整流元件的簡稱，是一種具有三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件，亦稱為晶閘管。具有體積小、結(jié)構(gòu)相對簡單、功能強等特點，是比較常用的半導(dǎo)體器件之一。該器件被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和電子產(chǎn)品中，多用來作可控整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無觸點開關(guān)等。

可控硅的結(jié)構(gòu)和性能

不管可控硅的外形如何，它們的管芯都是由P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結(jié)構(gòu).它有三個PN結(jié)（J1、J2、J3），從J1結(jié)構(gòu)的P1層引出陽極A，從N2層引出陰級K，從P2層引出控制極G，所以它是一種四層三端的半導(dǎo)體器件.

它是由四層半導(dǎo)體材料組成的，有三個PN結(jié)，對外有三個電極：第一層P型半導(dǎo)體引出的電極叫陽極A，第三層P型半導(dǎo)體引出的電極叫控制極G，第四層N型半導(dǎo)體引出的電極叫陰極K。從晶閘管的電路符號可以看到，它和二極管一樣是一種單方向?qū)щ姷钠骷?，關(guān)鍵是多了一個控制極G，這就使它具有與二極管完全不同的工作特性。

以硅單晶為基本材料的P1N1P2N2四層三端器件,起始于1957年，因為它的特性類似于真空閘流管，所以國際上通稱為硅晶體閘流管，簡稱晶閘管T，又因為晶閘管最初的在靜止整流方面，所以又被稱之為硅可控整流元件，簡稱為可控硅SCR.

在性能上，可控硅不僅具有單向?qū)щ娦裕疫€具有比硅整流元件（俗稱"死硅")更為可貴的可控性.它只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài).

可控硅能以毫安級電流控制大功率的機電設(shè)備，如果超過此功率，因元件開關(guān)損耗顯著增加，允許通過的平均電流相降低，此時，標稱電流應(yīng)降級使用.

可控硅的優(yōu)點很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍數(shù)高達幾十萬倍；反應(yīng)極快，在微秒級內(nèi)開通、關(guān)斷；無觸點運行，無火花、無噪音；效率高，成本低等等.

可控硅的弱點：靜態(tài)及動態(tài)的過載能力較差；容易受干擾而誤導(dǎo)通

可控硅的特性

常用的有阻容移相橋觸發(fā)電路、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、晶體三極管觸發(fā)電路、利用小晶閘管觸發(fā)大晶閘管的觸發(fā)電路，等等。可控硅的主要參數(shù)

可控硅的主要參數(shù)有：

平均值

1、 額定通態(tài)平均電流IT在一定條件下，陽極---陰極間可以連續(xù)通過的50赫茲正弦半波電流的平均值。

2、 正向阻斷峰值電壓VPF 在控制極開路未加觸發(fā)信號，陽極正向電壓還未超過導(dǎo)能電壓時，可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓。可控硅承受的正向電壓峰值，不能超過手冊給出的這個參數(shù)值。

3、 反向阻斷峰值電壓VPR當可控硅加反向電壓，處于反向關(guān)斷狀態(tài)時，可以重復(fù)加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時，不能超過手冊給出的這個參數(shù)值。

4、 控制極觸發(fā)電流Ig1 、觸發(fā)電壓VGT在規(guī)定的環(huán)境溫度下，陽極---陰極間加有一定電壓時，可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的最小控制極電流和電壓。

5、 維持電流IH在規(guī)定溫度下，控制極斷路，維持可控硅導(dǎo)通所必需的最小陽極正向電流。許多新型可控硅元件相繼問世，如適于高頻應(yīng)用的快速可控硅，可以用正或負的觸發(fā)信號控制兩個方向?qū)ǖ碾p向可控硅，可以用正觸發(fā)信號使其導(dǎo)通，用負觸發(fā)信號使其關(guān)斷的可控硅等等。

可控硅在低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器等設(shè)備中的應(yīng)用

可控硅在低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器等設(shè)備中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在加熱等控制上，主要是通過對電壓、電流和功率的精確控制，從而實現(xiàn)精密控溫。并且憑借其先進的數(shù)字控制算法，優(yōu)化了電能使用效率對節(jié)約電能起了重要作用；

低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器等設(shè)備在運行時都會使用到高精度的控制器，在低溫恒溫槽、加熱制冷循環(huán)器控制器基本都是采用PID控制器，都會涉及到可控硅的控制應(yīng)用；

文章來源：蘇州吉米諾儀器有限公司（http://www.098599.com）

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