我国可控硅元件的型号定为3CT。应用在一般电路中时，最主要的也是两个参数，一是额定正向平均电流，二是正向阻断峰值电压、反向阻断峰值电压。前者和硅整流元件的平均电流类似，超过以后，可能会烧坏管子。后者和硅整流元件的最大反向电压类似，超过以后，正向不能可靠地封锁，反向也容易造成击穿。

我国大、中功率可控硅整流元件的额定电流最常用的有5安、20安、50安、200安、500安、1000安等几档，额定电压有100伏、200伏……1500伏等几档。可以根据电路中要求的电流和线路的最高电压来选择可控硅，其方法和选硅整流元件类似。

可控硅整流元件目前正在逐步取代大功率晶体管以及闸流管、水银整流器、磁放大器、电动机-发电机组等老设备，广泛地应用于可控整流、交流调压、无触点开关、逆变流等等设备中。可控硅应用电路分可控硅主电路和控制电路两大部分，下面列举几个可控硅主电路的例子。

1.可控硅整流电路

下图电路图左侧部分为单相桥式整流电路，后面加接一个可控硅，构成可控整流电路。下面波形图为电路中各部分的波形图，U～经桥式整流后在ab两点可得到（2）所示的全波整流波形，由于可控硅具有正向封锁能力，只有触发信号加入时，才能导通，而每当交流电压过零时，可控硅因流过电流小于维持电流而关断，故可得到（5）所示的负载电压波形。由图可以看到，当α角较小时，因为缺块较少，负载电阻两端直流电压平均值较高。当α角增大时，因为缺块较大，负载电阻两端直流电压平均值较低。联系到我们在单相桥式电路中学到的内容，可见，只要改变触发信号出现的迟早（即α角的大小），就能均匀连续地改变整流电压U_L了。当α=0，线路如同单相桥式硅整流电路一样U_L=0.9E₂。当α=π时，线路输出电压为零。也就是说，当α从0连续地变到π时，U_L可以从0.9E₂连续地变到零。

这类可控整流电路广泛地应用于小型直流电动机无级调速系统和滑差电机无级调速系统中。不过，由于电机绕组是点感性负载，这使电压过零时电流不过零，可控硅难以关断。故在电机绕组两端必须并联一个续流二极管，而且直流输出端不可以接滤波电容。

下图为三相半控桥式整流电路，它与三相桥式整流电路的区别只在于一半桥臂上的三只硅二极管由可控硅取代了，因此叫“半控”。改变三只可控硅的触发脉冲出现的迟早（即上图中α角的大小，这叫触发脉冲的移相），即可改变每周内可控硅导通的时间，从而调节输出的直流电压平均值。下图电路中，负载为直流电动机电枢绕组，当其端电压改变时，转速改变，因此三相半控桥式整流电路广泛用于功率较大的直流电机无级调速装置中，其中D₄为续流二极管。

2.可控硅交流调压器

下图（1）为可控硅交流调压器线路，两个可控硅反向并联在一起，轮流导通，在下图（2）中OB段，SCR₁因正向阻断，不导通；SCR₂因反向不导通。在Bπ段，SCR被触发导通，至π点后，因受反向电压而关断。在πC段，SCR₂因正向阻断，不导通；SCR₁因受反向电压早已关断。于是在负载电阻R_L两端可得到“缺块”交流电。α角越大，缺块越大，输出交流电压的有效值越低，当α从0连续变到π时，输出电压有效值从E连续变到零。

下图所示为另一种形式的单相交流调压电路，只用一只可控硅，它不承受反向电压，可以使用反向耐压低的管子。可控硅是在交流电压过零时关断的，可根据上面讲过的原理进行分析。

可控硅交流调压线路可代替调压变压器，用于调光、控温等设备中，具有体积小、效率高、调节方便、省同省铁、维修方便等优点。

另一种双向可控硅，符号如下图所示，它工作于交流电路中，正反向均可以触发导通，其作用相当于两只反向并联的普通可控硅。在交流调压电路中，若采用双向可控硅，则主电路和控制电路均比采用普通可控硅要简单得多。

电镀、电解等工业部门需要低电压大电流的可调直流电源，而另一些工业部门则往往又需要高电压小电流的可调直流电源。通常的方法是用变压器将电网电压降低或升高，再用并联（在大电流场合，单个可控硅的电流容量可能不够）或串联（在高电压场合，单个可控硅的电压额定值可能不够）的可控硅作可控整流。采用这种方法时，由于可控硅的并联或串联，使触发电路较复杂，而且不经济（电流容量很大或电压额定值极高的可控硅价格均较贵）。在这种情况下，可将可控硅移至变压器初级进行交流调压，以使变压器次级电压可调，在次级则采用硅二极管并联或串联起来进行整流，即可得到可调的直流电压输出，这种可控整流方法叫初级调压。下图为可控硅初级调压的电镀电源设备原理图。

3.交流无触点开关

在前面所示的可控硅交流调压器线路和单相交流调压电路中，若使可控硅工作于全导通或全关断两种极限状态，则可控硅就相当于一只交流接触器，可以通过接通或切断加于可控硅控制极的直流电压来控制它的通断。这种无触点交流开关可以用很小的电流（如一、二百毫安）控制大功率电路（如几百安、上千伏），而且无火花，动作迅速，可在特殊场合使用，例如用它控制鼠笼式异步电动机，符合防火、防爆等要求。

4.直流无触点开关（直流断续器）

用可控硅控制直流电路的通断，这就是直流无触点开关。普通的可控硅用于控制直流电路时，导通是容易的，但为使其关断则必须在电路中采取一定措施。在下图所示电路中，如果触发SCR₁使其导通，负载R_L上有电流流过，电容C经R及SCR₁充电。欲要切断负载R_L中电流时，可触发SCR₂使其导通，此时C两端电压经SCR₂加在SCR₁两端，使其受反向电压而关断。

可控硅直流开关除可以用以控制大功率直流电路的通断外，还可作为大功率脉冲电源，把固定电压的直流电源变成电压可调的直流电源，如用作无轨电车、电瓶车的直流脉冲调速，可省去动作频繁的直流接触器和耗费电能的电阻器。也可作为电火花加工机床的脉动电源等。

直流脉冲调速的基本原理如下：

设直流电源电压为E，SCR₁导通的时间为t₁，SCR₂导通的时间为t₂，则负载R_L上的电压波形如下图所示。改变比值t₁/t₂，负载R_L上的直流电压平均值U_出也就改变，t₁/t_2大，直流平均电压高。反之，t₁/t₂小_，直流平均电压低。直流电动机的转速是取决于端电压的，连续改变电动机端电压，就能达到无级变速的目的。

5.逆变

通过下图所示的单相逆变器的原理电路简单说明一下可控硅在逆变器中的应用。当SCR₁被触发导通时，绕组HO中有电流流过，变压器次级感应出上正下负的电压。此时H正、F负，电容C被充电至2E。当SCR₂被触发导通时，C上的电压经SCR₂加至SCR₁两端，使其受反向电压而关断。由于SCR₂导通，绕组FO中有电流流过，变压器次级感应出下正上负的电压。因此SCR₁、SCR₂依次轮换导通，变压器次级就感应出交流电压。改变可控硅触发信号的频率，也就改变了逆变器输出的交流电压的频率。

6.变频

鼠笼式异步电动机的转速n可用下式表示：

电动机选定后，P就定了，S变化很小，所以转速n就由主要电源频率f来决定，改变f，也就改变了n，此即变频调速的原理。

下图为异步电动机变频调速电路原理框图。电动机在低于50周的交流电作用下运行时，应降低输入电压，否则，电动机将因磁饱和而不能工作。所以在逆变器输出的交流电频率调低时，须同时降低逆变器输出电压，也即输入逆变器的直流电压应降低，因此采用三相半控桥式整流，以使整流器输出的直流电压可以随频率的改变而改变。

小结

1.可控硅整流元件有如下特点：

①可控硅可以看成是一个可以以小电流控制的单方向导电的大功率开关。

②怎么使可控硅导通呢？只有当阳极相对于阴极的电压为正，同时在控制极与阴极间加以适当正触发信号，两个条件缺一不可。导通后，管压降约1伏左右。

③可控硅怎样关断呢？导通后，控制极就失去了控制作用，它不能起到关断作用。如果使电源电压降低，使流过管子的电流小于维持电流，管子就不能维持导通状态而自己“关断”了。当然，若在阳极和阴极间加上反向电压，也能使处于导通状态的可控硅关断。

2.利用可控硅元件“正向阻断”及触发导通的性能，可以构成可控整流电路、交直流无触点开关、逆变器等线路，在工业中得到了广泛的应用。