一、可控硅、可控硅模块

英国爱默生CT直流控制器上的可控硅

二、可控硅实物和封装形式

备注：常用的封装形式：SOP、TO、平面模块式、圆柱式、饼状。

三、单向和双向可控硅SCR工作原理和等效电路

图A是单向可控硅的结构图。

图B是单向可控硅等效电路图，相当于一只PNP三极管和一只NPN三极管串联而成。

图C可控硅符号图，也是小功率和直插式大功率可控硅内部电路结构图，电流一般是在41A以下。

图D是外形为圆柱形、饼形、平面形可控硅内部电路结构图，电流一般是在60A至几千安以上，内部多了一只等效电阻R。该电阻阻值在5欧至50欧之间，视可控硅电流而定，电流越大，该电阻设计上越小。老化的可控硅该电阻也会变小，如500A新的单向可控硅，该电阻有20多欧；如果是旧的，该电阻只有5一10欧。该电阻变小，单向可控硅的耐压就变得越小，触发电流就变得越大。从图中可以看出，当用数字式万用表二极管档测量小功率单向可控硅时，只要在G极接红表笔（是机内电源的正极，与指针表相反）与K极接黑表笔（是机内电源的负极，与指针表相反）时，正向导通，正向压降在0.3一0.7V之间；反过来，则是无穷大，G极、K极与A极之间是无穷大；否则，该单向可控硅损坏。对于大功率单向可控硅，G极与K极之间正反测量都有一定的电阻，而与A极是无穷大的，否则该管损坏。单向可控硅有三个极，即阳极A、阴极K、控制极G。阳极A需要加正向电压、阴极需要加反向电压。导通前，阴极和阳极必须有足够电位，G极必须有正向电流时，单向可控硅才能触发导通。

四、单向可控硅工作原理

单向可控硅的工作原理：在没有控制信号G到达时，两只三极管由于没有正偏置，处在截止状态。当G极与K极出现正偏时，NPN管产生电流IB而出现IC，IC使PNP管B极正偏，出现PNP管IC，PNP管IC反过来又使NPN管B极正偏导通，完成循环自激过程，可控硅触发导通。所以，只要G极一经触发导通后再撤消，单向可控硅也可自行保持导通，要等到失去负载且阳极电流为零后才能自行关断。如果在直流电路，由于电压是持续不变且永久性存在的，单向可控硅就没法关断，必须以强迫方式关断。如果在交流电路中，由于交流电压存在过零，在零点状态下，单向可控硅阳极电压为零、电流也为零，自行关断，说明如下:

图A是触发条件1（外电源触发：外部电源触发），当单向可控硅触发极G与阴极K产生一定电位，且有足够电流IG激发后，单向可控硅导通。

图B是触发条件2（等电位触发：G和A同电位触发），当可控硅G极与阳极等电位时，G极正偏，只要R1能提供足够电流，单向可控硅就能导通。当交流电压过零时，流过单向可控硅的正向电流瞬间中断，单向可控硅自行关断，负半周时由于单可控硅单向导电作用，不管如何触发，单向可控硅都不能导通。当第二个正半周到来时，单向可控硅要再次进行触发才能导通。单向可控硅触发电流IG视不同功率不同类型而不同，小功率TO封装的可控硅一般是几毫安到十几毫安；大功率圆柱形、饼形、平面型的单向可控硅要20mA一200mA才能触发导通。

五、单向可控硅的触发方式

由于单向可控硅触发导通后相当于整流，如果要控制交流，即两个周波完全能通过时必须采用两只单向可控硅进行反方向并联，一只通过正半周，一只通过负半周，这样周波才能完整，说明如下：

上图中，两只单向可控硅分别承担着正负半周电压电流的通过，输出就是一个完整正弦波。如果用于电加热系统或直流电机调速，可以只通过正半周给负载供电；但是如果是交流电动机，则必须保证两个半的电压有效值完全一致，否则会出现直流分量而烧坏马达。该电路是目前交流电路的常用控制方式，但是需要两组触发电路，且两组触发电路触发角必须保持相差180度（即正半周触发角与负半周触发角完全相同），这样正负半周电压有效值才能一致。

六、双向可控硅工作原理

双向可控硅相当于两只单向可控硅的反方向并联，是用一只封装元件对两只单向可控硅进行集成并改进触发电路，形成只有一个触发极。

图A是两只单向可控硅反方向并联图，有两个控制极。

图B是双向可控硅的电路符号，只有一个控制极。

图C是双向可控硅内部等效电路图（与实际可控硅有些区别），只有一个控制极，内部电阻R7是一只等效电阻，不是实际电阻，等效阻值是5一50欧，视可控硅铭牌电流而定，电流越大，该等交电阻越小。老化的可控硅该等效电阻也会变小，如500A的双向可控硅，如果是新的，该电阻就有20多欧；如果是旧的，该电阻只有5一10欧。该电阻变小，可控硅的耐压就变小。

注意：用数字表量双向可控硅G与T，大于0Ω是好的，等于0Ω是坏的！

七、双向可控硅的触发方式

双向可控硅的T1与G之间用万用表电阻档正反测量时，存在一定电阻，而与T2之间是永远无穷大，否则该管损坏。根据原理图可以分析出，当G极为正极性触发信号时，触发对象是双向可控硅内部左边的单向可控硅；当G极为负极性触发信号时，触发是右边的单向可控硅，两只可控硅永远保持与T2等电位、与T1产生正向电位差而导通。双向可控硅触发条件说明如下：