簡要描述

晶閘管，又稱可控硅。它除了具有單向導電的特性外，還可以作為整流管或可控開關管使用。

其最主要的特點是在一定的電壓條件下，只要有一個觸發信號就可導通，觸發脈衝消失後，晶閘管仍能維持導通狀態，可以用微小的功率控制較大的功率，常用於電機驅動控制電路、電源供電電路或保護電路中。

晶閘管的種類

下圖是晶閘管的常見分類。

1、單向晶閘管SCR

單向晶閘管是由P-N-P-N共4層3個PN結組成，常用於可控整流，交流調壓，逆變器和開關電源中。

電路符號和實物如下圖

單向晶閘管陽極和陰極之間加正向電壓，同時控制極與陰極間家所需的正向觸發電壓時，晶閘管被觸發導通。

2、雙向晶閘管

雙向晶閘管又稱雙向可控硅，屬於N-P-N-P-N的5層半導體器件，有第一電極T1，第二電極T2，控制極G共3個電極。在結構上相當於兩個單向晶閘管反極性並聯。

其電路符號和實物見下圖

雙向晶閘管第一電極與第二電極之間，無論所加電壓極性是正向還是反向，只要控制極和第一電極間加有正負極性不同的觸發電壓，就可觸發導通，呈低阻狀態。雙向晶閘管一旦導通，即使失去觸發電壓，也能繼續保持導通狀態，只有當第一電極、第二電極電流減小至維持電流，或第一第二電極間電壓極性改變且沒有觸發電壓時，才可截止，此時只有重新加觸發電壓方可導通。因此，雙向晶閘管一般用於調節電壓、電流或用作交流無觸點開關。

3、可關斷晶閘管GTO

可關斷晶閘管也稱門控晶閘管。電路中的名稱標示通常為“VS”或“Q”。

可關斷晶閘管電路符號和實物見下圖

其主要特點是當門極加負向觸發信號時，晶閘管能自行關斷。

4、快速晶閘管

快速晶閘管是可以在400Hz以上頻率工作的晶閘管，主要用於較高頻率的整流、斬波、逆變和變頻電路。

快速晶閘管是一個PNPN四層三端器件，其電路符號和普通晶閘管一樣。

下圖是快速晶閘管的實物圖

5、光控晶閘管

晶閘管的電路符號及等效電路

晶閘管型號組成

晶閘管結構及工作原理

從下圖可以看出，晶閘管是一個有3個PN結的4層半導體器件。由最外面一層P型材料引出一個電極作為陽極A，由最外面一層的N型材料引出一個電極作為陰極K，中間的P型材料引出一個電極作為控制極G。

下圖所示是4層半導體結構等效成兩隻三極管電路示意圖，給A\K極之間加上正向電壓，然後再給G\K極之間加上正向電壓時，VT2正向偏置而導通。其集電極電壓下降，VT1也導通。

晶閘管伏安特性

晶閘管主要參數

晶閘管應用電路

下圖是晶閘管在報警控制電路中的應用

晶閘管在電路中起可控開關的作用。

只要有觸發信號加到晶閘管的觸發端，晶閘管就會導通，觸發信號消失，晶閘管仍導通。當物體被移到光電檢測器中時，發光二極管被遮擋，光敏晶體管無光照而截止，D1正端電壓上升，正向偏置，電源經R2，D1為晶體三極管VT1提供基極電流，使VT1導通。導通瞬間為晶閘管的觸發端提供觸發電壓，於是晶閘管導通，報警燈的電流增加而發光。這種情況下，即使物體離開檢測區。晶閘管仍處於導通狀態，報警燈關斷，只有關斷一下K1，才能使電路恢復初始等待狀態。