什么是晶閘管？

晶閘管，也稱為可控硅（SCR），是一種大功率電器元件，具有硅整流器件的特性。它能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制，因此被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點(diǎn)電子開關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。晶閘管具有體積小、效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

晶閘管可以分為單向晶閘管和雙向晶閘管。單向晶閘管是PNPN四層結(jié)構(gòu)，具有陽極A、陰極K和控制極G三個(gè)外電極。單向晶閘管在工作時(shí)，需要控制極G加上觸發(fā)電壓，才能使VT1、VT2相繼迅速導(dǎo)通，并互相提供基極電流維持晶閘管導(dǎo)通。雙向晶閘管在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于兩個(gè)單向晶閘管反向連接，具有雙向?qū)üδ埽渫〝酄顟B(tài)由控制極G決定。

此外，隨著設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)的進(jìn)步，晶閘管的容量也越來越大，已經(jīng)衍生出了光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、快速晶閘管等類型。

晶閘管導(dǎo)通的關(guān)斷基本原理

下圖中，a是晶閘管的晶體管等效模型，b是等效晶閘管電路及電流流向。

在a )圖中，通過斜面將四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分為2個(gè)PN結(jié)，這意味著晶閘管可以等效看成由P1N1P2和N1,P1,N2構(gòu)成的2個(gè)晶體管V 1，V2 的組合體，如b )圖所示，如果外電路向門極注入驅(qū)動(dòng)電流I G ，則IG流入三極管的基極，使得V2三極管導(dǎo)通，流過導(dǎo)通電流I C2，進(jìn)一步引起V1三極管的基極導(dǎo)通，使的Ic2導(dǎo)通，注入V1基極，形成正反饋，最終使得V1和V2三極管完全導(dǎo)通，即圖中晶閘管(A 點(diǎn)和K)導(dǎo)通，此時(shí)撤掉EG產(chǎn)生的I G，晶閘管仍然導(dǎo)通(可以看成自鎖效應(yīng))，因此想要使得晶閘管關(guān)斷，必須去掉陽極所加的正向電壓，或者給陽極施加反向電壓，或者使三極管的基極電流降低到導(dǎo)通門檻值以下，這樣才能使晶閘管關(guān)斷。

因此可看出晶閘管導(dǎo)通只需要一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，即施加開通信號(hào)后，信號(hào)可以消失，但是晶閘管已經(jīng)被驅(qū)動(dòng)，也不會(huì)因?yàn)橛|發(fā)信號(hào)的消失而關(guān)斷或者改變狀態(tài)，仍然一直導(dǎo)通。

接下來小編給大家分享一些典型晶閘管電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

典型晶閘管電路圖分享

1、雙向晶閘管調(diào)光控制電路圖

交流調(diào)壓是把不變的交流電壓變換成有效值可調(diào)的交流電壓，用一只雙向晶閘管代替兩只反并聯(lián)晶閘管，可使電路大大簡化。被廣泛應(yīng)用于工業(yè)加熱、燈光控制、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速以及電解電鍍的交流側(cè)調(diào)壓等場合。

用雙向晶閘管組成的調(diào)光控制電路如圖所示，調(diào)節(jié)RP可改變燈泡E的亮度大小。

基本晶閘管開關(guān)電路圖

可控硅整流器（SCR）被稱為晶閘管。它就像一個(gè)二極管，當(dāng)陰極相對(duì)于陽極為負(fù)時(shí)，電流從陰極流向陽極。但是，晶閘管和二極管的區(qū)別在于電流將流動(dòng)，然后陰極相對(duì)于柵極也是負(fù)的。

該電路采用開關(guān)來啟動(dòng)。當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，沒有電流流動(dòng)。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電流將從陰極流向陽極。盡管開關(guān)現(xiàn)已打開，但電流仍在繼續(xù)流動(dòng)。有兩種方法可以停止該電流。第一種方法是消除陽極/陰極電壓。另一種方法是反轉(zhuǎn)陽極/陰極電壓的極性。如果晶閘管與交流電源一起使用，它只會(huì)在正半周期導(dǎo)通，而在負(fù)周期時(shí)，晶閘管會(huì)自動(dòng)關(guān)斷。柵極電流受到柵極和電阻器之間串聯(lián)連接的限制。

3、晶閘管簡單調(diào)壓電路圖

如下圖所示，電路利用雙向晶閘管控制加熱器負(fù)載RL(電阻絲)。觸發(fā)電路采用單結(jié)晶體管弛張振蕩器。其電源由交流電源經(jīng)整流橋整流、電阻R1和穩(wěn)壓管VZ削波成梯形直流電動(dòng)后供給。

單結(jié)晶體管輸出經(jīng)脈沖變壓器耦合至雙向晶閘管門極電路。如果要控制直流電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)速，可以按圖中虛線將雙向晶閘管與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)。并聯(lián)阻容器件主要是為了吸收雙向晶閘管上因電感負(fù)載放電有可能產(chǎn)生的過電壓。