文档介绍：可控硅工作原理（ZT）
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。它只有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。
可控硅的优点很多，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，可以把它看作
1所示
由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图
当阳极A加上正向电压时，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= 3 2ib2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ic仁3他仁3 1 3 2。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。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极 G的电流
消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以
这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件
才能转化，此条件见表 1
说明
从冀韻到錚if
1、卩日极电拉高于是阴极电拉
2、控制极有足够的正向电压和电流
两臂缺一不可
皱祷导逋
h阳极电位高于阴极电位
2、阳极电流大于维持电流
从导通到关靳
k旧极电位低于阴极电位
2,阳极电流小于维持电流
任一条件都可
可控硅的基本伏安特性见图 2
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图2可控硅基本伏安特性
(1 )反向特性
当控制极开路，阳极加上反向电压时(见图 3), J2结正偏，但J1、J2结反偏。此时只能
流过很小的反向饱和电流，当电压进一步提高到 J1结的雪崩击穿电压后，接差J3结也击穿, 电流迅速增加，图3的特性开始弯曲，如特性OR段所示，弯曲处的电压 URO叫反向转折电压”此时，可控硅会发