可控硅是具有陽極(A)、陰極(K)和控制極(G)的半導(dǎo)體整流元件,單向可控硅簡稱SCR,它除了像整流二極管那樣具有單向?qū)щ娦酝猓€具有受控特性,可以用小信號(hào)來控制大的輸出電壓和電流,因此用途也很廣泛,單向可控硅由PNP N型半導(dǎo)體組成,具有三個(gè)PN結(jié),可等效為由三個(gè)二極管串接或由兩個(gè)三極管組成,如下圖。
它有別于一般整流二極管的特性是,當(dāng)陽極加正電壓,陰極加負(fù)電壓,由于中間PN結(jié)二極管D2處于反向,圖D所示,可控硅不導(dǎo)通,如果在柵極(G)上加正向控制電壓,可控硅就會(huì)導(dǎo)通,一旦導(dǎo)通,即使去掉柵極(G)上電壓,可控硅仍維持導(dǎo)通狀態(tài),只有切斷陽極(A)電壓,導(dǎo)通才變?yōu)榻刂埂?
可控硅模塊
還有一種雙向可控硅,簡稱SCS,它是在單向可控硅基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,如下圖,其性能與SCR單向可控硅元件類似,不同的是SCS雙向可控硅具有兩個(gè)控制極,即除了陰極控制極與SCR作用相同外,還有一個(gè)陰柵控制極也可用于觸發(fā)SCS導(dǎo)通。
大功率可控硅模塊
可控硅在一般電路中應(yīng)用,主要考慮兩個(gè)參數(shù),一是額定正向平均電流,二是正向或反向阻斷峰值電壓,前者如超過,可能燒壞管子后者如超過,因正向不能可靠地封鎖,反向也易造成擊穿。
可控硅目前廣泛用于整流穩(wěn)壓,交流調(diào)壓,無觸點(diǎn)開關(guān),逆變器及各種過壓過流保護(hù)等電路中,常與可控硅配合使用的還有雙向觸發(fā)二極管。
下圖采用一只可控硅的橋式整流電路,由于可控硅具有正向封鎖能力,只有當(dāng)觸發(fā)信號(hào)加入時(shí),才能使其導(dǎo)通,如果在柵極加入正向觸發(fā)脈沖,就能使陰極輸出直流電壓供負(fù)載使用,若能同時(shí)改變觸發(fā)脈沖的相位(即時(shí)間),使可控硅的“導(dǎo)通角"隨之發(fā)生變化,還能實(shí)現(xiàn)輸出直流電壓調(diào)節(jié),達(dá)到穩(wěn)壓目的。
可控硅整流穩(wěn)壓
可控硅交流調(diào)壓