單向可控硅

單向可控硅的寫法

單向可控硅介紹

單向可控硅是一種可控整流電子元件，能在外部控制信號作用下由關斷變為導通，但一旦導通，外部信號就無法使其關斷，只能靠去除負載或降低其兩端電壓使其關斷。單向可控硅是由三個PN結PNPN組成的四層三端半導體器件與具有一個PN結的二極管相比，單向可控硅正向導通受控制極電流控制；與具有兩個PN結的三極管相比，差別在于可控硅對控制極電流沒有放大作用。

原理

可控硅導通條件：一是可控硅陽極與陰極間必須加正向電壓，二是控制極也要加正向電壓。以上兩個條件必須同時具備，可控硅才會處于導通狀態。另外，可控硅一旦導通后，即使降低控制極電壓或去掉控制極電壓，可控硅仍然導通。

可控硅關斷條件：降低或去掉加在可控硅陽極至陰極之間的正向電壓，使陽極電流小于最小維持電流以下。

區別

雙向可控硅具有兩個方向輪流導通、關斷的特性。雙向可控硅實質上是兩個反并聯的單向可控硅，是由NPNPN五層半導體形成四個PN結構成、有三個電極的半導體器件。由于主電極的構造是對稱的（都從N層引出），所以它的電極不像單向可控硅那樣分別叫陽極和陰極，而是把與控制極相近的叫做電極A1，另一個叫做第二電極A2。雙向可控硅的主要缺點是承受電壓上升率的能力較低。這是因為雙向可控硅在一個方向導通結束時，硅片在各層中的載流子還沒有回到截止狀態的位置，必須采取相應的保護措施。雙向可控硅元件主要用于交流控制電路，如溫度控制、燈光控制、防爆交流開關以及直流電機調速和換向等電路。

單向可控硅和雙向可控硅，都是三個電極。單向可控硅有陰極（K）、陽極（A）、控制極（G）。雙向可控硅等效于兩只單項可控硅反向并聯而成。即其中一只單向硅陽極與另一只陰極相邊連，其引出端稱T2極，其中一只單向硅陰極與另一只陽極相連，其引出端稱T2極，剩下則為控制極（G）。

1、單、雙向可控硅的判別：先任測兩個極，若正、反測指針均不動（R×1擋），可能是A、K或G、A極（對單向可控硅）也可能是T2、T1或T2、G極（對雙向可控硅）。若其中有一次測量指示為幾十至幾百歐，則必為單向可控硅。且紅筆所接為K極，黑筆接的為G極，剩下即為A極。若正、反向測批示均為幾十至幾百歐，則必為雙向可控硅。再將旋鈕撥至R×1或R×10擋復測，其中必有一次阻值稍大，則稍大的一次紅筆接的為G極，黑筆所接為T1極，余下是T2極。

2、性能的差別：將旋鈕撥至R×1擋，對于1~6A單向可控硅，紅筆接K極，黑筆同時接通G、A極，在保持黑筆不脫離A極狀態下斷開G極，指針應指示幾十歐至一百歐，此時可控硅已被觸發，且觸發電壓低（或觸發電流?。?。然后瞬時斷開A極再接通，指針應退回∞位置，則表明可控硅良好。

對于1~6A雙向可控硅，紅筆接T1極，黑筆同時接G、T2極，在保證黑筆不脫離T2極的前提下斷開G極，指針應指示為幾十至一百多歐（視可控硅電流大小、廠家不同而異）。然后將兩筆對調，重復上述步驟測一次，指針指示還要比上一次稍大十幾至幾十歐，則表明可控硅良好，且觸發電壓（或電流）小。

若保持接通A極或T2極時斷開G極，指針立即退回∞位置，則說明可控硅觸發電流太大或損壞?？砂磮D2方法進一步測量，對于單向可控硅，閉合開關K，燈應發亮，斷開K燈仍不息滅，否則說明可控硅損壞。

對于雙向可控硅，閉合開關K，燈應發亮，斷開K，燈應不息滅。然后將電池反接，重復上述步驟，均應是同一結果，才說明是好的。否則說明該器件已損壞。

引腳區分

對可控硅的引腳區分，有的可從外形封裝加以判別，如外殼就為陽極，陰極引線比控制極引線長。從外形無法判斷的可控硅，可用萬用表R×100或R×1K擋，測量可控硅任意兩管腳間的正反向電阻，當萬用表指示低阻值（幾百歐至幾千歐的范圍）時，黑表筆所接的是控制極G，紅表筆所接的是陰極C，余下的一只管腳為陽極A。

性能檢測

可控硅質量好壞的判別可以從四個方面進行。是三個PN結應完好；第二是當陰極與陽極間電壓反向連接時能夠阻斷，不導通；第三是當控制極開路時，陽極與陰極間的電壓正向連接時也不導通；第四是給控制極加上正向電流，給陰極與陽極加正向電壓時，可控硅應當導通，把控制極電流去掉，仍處于導通狀態。

用萬用表的歐姆擋測量可控硅的極間電阻，就可對前三個方面的好壞進行判斷。具體方法是：用R×1k或R×10k擋測陰極與陽極之間的正反向電阻（控制極不接電壓），此兩個阻值均應很大。電阻值越大，表明正反向漏電電流愈小。如果測得的阻值很低，或近于無窮大，說明可控硅已經擊穿短路或已經開路，此可控硅不能使用了。

用R×1k或R×10k擋測陽極與控制極之間的電阻，正反向測量阻值均應幾百千歐以上,若電阻值很?#8221;礱骺煽毓杌鞔┒搪貳?/FONT>

用R×1k或R×100擋，測控制極和陰極之間的PN結的正反向電阻在幾千歐左右，如出現正向阻值接近于零值或為無窮大，表明控制極與陰極之間的PN結已經損壞。反向阻值應很大，但不能為無窮大。正常情況是反向阻值明顯大于正向阻值。

萬用表選電阻R×1擋，將黑表筆接陽極，紅表筆仍接陰極，此時萬用表指針應不動。紅表筆接陰極不動，黑表筆在不脫開陽極的同時用表筆尖去瞬間短接控制極，此時萬用表電阻擋指針應向右偏轉，阻值讀數為10歐姆左右。如陽極接黑表筆，陰極接紅表筆時，萬用表指針發生偏轉，說明該單向可控硅已擊穿損壞。

結構及控制

單向可控硅為具有三個PN結的四層結構，由最外層的P層、N層引出兩個電極——陽極A和陰極K，由中間的P層引出控制極G。電路符號好像為一只二極管，但好多一個引出電極——控制極或觸發極G。SCR或MCR為英文縮寫名稱。

從控制原理上可等效為一只PNP三極管與一只NPN三極管的連接電路，兩管的基極電流和集電極電流互為通路，具有強烈的正反反饋作用。一旦從G、K回路輸入NPN管子的基極電流，由于正反饋作用，兩管將迅即進入飽合導通狀態?？煽毓鑼ㄖ?，它的導通狀態完全依靠管子本身的正反饋作用來維持，即使控制電流（電壓）消失，可控硅仍處于導通狀態?？刂菩盘朥GK的作用僅僅是觸發可控硅使其導通，導通之后，控制信號便失去控制作用。

單向可控硅的導通需要兩個條件：

1）、A、K之間加正向電壓；

2）、G、K之間輸入一個正向觸發電流信號，無論是直流或脈沖信號。

若欲使可控硅關斷，也有兩個關斷條件：

1）、使正向導通電流值小于其工作維持電流值；

2）、使A、K之間電壓反向。

可見，可控硅器件若用于直流電路，一旦為觸發信號開通，并保持一定幅度的流通電流的話，則可控硅會一直保持開通狀態。除非將電源開斷一次，才能使其關斷。若用于交流電路，則在其承受正向電壓期間，若接受一個觸發信號，則一直保持導通，直到電壓過零點到來，因無流通電流而自行關斷。在承受反向電壓期間，即使送入觸發信號，可控硅也因A、K間電壓反向，而保持于截止狀態?？煽毓杵骷蚬に嚿系碾x散性，其觸發電壓、觸發電流值與導通壓降，很難有統一的標1準?？煽毓杵骷刂票举|上如同三極管一樣，為電流控制器件。功率越大，所需觸發電流也越大。觸發電壓范圍一般為1.5V—3V左右，觸發電流為10mA—幾百mA左右。峰值觸發電壓不宜超過10V，峰值觸發電流也不宜超過2A。A、K間導通壓降為1—2V。