可控硅是具有陽極(A)、陰極(K)和控制極(G)的半導體整流元件,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型半導體組成,具有三個PN結,可等效為由三個二極管串接或由兩個三極管組成,如下圖。
它有別于一般整流二極管的特性是,當陽極加正電壓,陰極加負電壓,由于中間PN結二極管D2處于反向,圖D所示,可控硅不導通,如果在柵極(G)上加正向控制電壓,可控硅就會導通,一旦導通,即使去掉柵極(G)上電壓,可控硅仍維持導通狀態(tài),只有切斷陽極(A)電壓,導通才變?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控制極,即除了陰極控制極與SCR作用相同外,還有一個陰柵控制極也可用于觸發(fā)SCS導通。
大功率可控硅模塊
可控硅在一般電路中應用,主要考慮兩個參數(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,無觸點開關,逆變器及各種過壓過流保護等電路中,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,只有當觸發(fā)信號加入時,才能使其導通,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載使用,若能同時改變觸發(fā)脈沖的相位(即時間),使可控硅的“導通角"隨之發(fā)生變化,還能實現(xiàn)輸出直流電壓調(diào)節(jié),達到穩(wěn)壓目的。
可控硅整流穩(wěn)壓
可控硅交流調(diào)壓