晶闸管(可控硅)在电路中的应用特性

晶闸管又称可控硅，也是一种半导体器件，它的主要功能是可以实现可控整流和可控开 关，常用于小家电产品中的供电电路或是保护电路中。下图所示为常见晶闸管的实物外形。

晶闸管有很多种，通常可分为单结晶体管、单向晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管。在家电产品中使用较多的为单向晶闸管和双向晶闸管。

晶闸管可以用作可控开关使用，其主要特点就是，它在一定的电压条件下，只要有一触发脉冲就可导通，触发脉冲消失，晶闸管仍然能维持导通状态，可以微小的功率控制较大的功率，因此常用于电机驱动控制电路中，以及用于电源中作为过载保护器件等。

1、晶闸管的功能

为晶闸管输入较小的功率或电流便可对较大的功率或电流进行控制，因此在电子电路中晶闸管常作为可控整流和可控开关器件使用。下图所示为典型报警电路。晶闸管在该电路中作为可控开关使用，当有物体被移动到光电检测器中, 发光二极管的光被物体遮挡，光敏晶体管无光照射则截止。VD1的正端电压上升，呈正向导通，三极管VI1基极得电导通。VT1导通的瞬间为晶闸管的触发端（G）提供触发电压，于是晶闸管导通，报警灯得电而发光。

2、晶闸管的基本特性

下面将分别对单向晶闸管和双向晶闸管的基本特性进行讲解。

①单向晶闸管的基本特性

单向晶闸管导通后只允许一个方向的电流流过，它相当于一个可控的整流二极管，当同时满足阳极（A）与阴极（K）之间加有正向电压，控制极（G）收到正向触发信号（高电平）才可导通。单向晶闸管导通后，即使触发信号消失，仍可维持导通状态。只有当触发信号消失，并且阳极与阴极之间的正向电压也消失或反向时, 晶闸管才可截止。下图所示为单向晶闸管的基本特性。

需要注意的是，在交流电路中220V电压经桥式整流电路整流后加到晶闸管的阳极（A）上，单向晶闸管工作在脉动直流电压的状态下，当电压为零时晶体管便不能维持导通状态，必须有持续的触发信号才能维持其导通状态，如下图所示。

単向晶闸管可以等效地看成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的交错结构。下图所示为单向晶闸管的等效电路。当给单向晶闸管阳极（A）加正向电压时，三极管VT1和VT2都承受正向电压，VT2发射极正偏, VT1集电极反偏。如果这时在控制极（G）加上较小的正向控制电压Ug（触发信号），则有控制电流Ig送入VT1的基极。经过放大，VT1的集电极便有电流流进。此电流送入VT2基极，经VT2放大，VT2的集电极便有电流流过，而该电流又送入VT1的基极。如此反复，两个三极管很快便导通。晶闸管导通后，VT1的基极始终有比Ig大得多的电流流过，因而即使触发信号消失，单向晶闸管仍能保持导通状态。

②双向晶闸管的基本特性

双向晶闸管可以等效为2个单向晶闸管反向并联，使其具有双向导通的特性，允许两个方向有电流流过，其典型应用如下图所示的电动机调速电路。

双向晶闸管串接在电动机供电电路中，V被触发即导通，可为电动机供电，调整触发信号的相位即可控制V的导通周期，从而实现调速。双向晶闸管的基本特性如下图所示。

双向晶闸管第一电极T1与第二电极T2间，无论所加电压极性是正向还是反向，只要控制极G和第一电极T1间加有正、负极性不同的触发电压，就可触发晶闸管导通，并且失去触发电压，也能继续保持导通状态。当第一电极T1、第二电极T2电流减小至小于维持电流或T1、T2间的电压极性改变且没有触发电压时，双向晶闸管才会截止，此时只有重新送入触发电压方可导通。