可控硅是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，一般由两晶闸管反向连接而成。它的功能不仅是整流，还可以用作无触点开关的快速接通或切断；实现将直流电变流电的逆变；将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。可控硅和其它半导体器件一样，有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。目前可控硅在自动控制、机电应用、工业电气及家电等方面都有广泛的应用。

可控硅从外形上区分主要有螺旋式、平板式底式三种。螺旋式应用较多。

可控硅有三个----阳(A)、阴(C)和控制(G)，管芯是P型导体和N型导体交迭组成的四层结构，共有三个PN结，与只有一个PN结的硅整流二管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制的引入，为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。可控硅应用时，只要在控制加上很小的电流或电压，能控制很大的阳电流或电压。目前已能制造出电流容量达几百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅，50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。

我们可以把从阴向上数的、二、三层看面是一只N管，而二、三、四层组成另一只PNP型晶体管。其中第二、第三层为两管交迭共用。可画出图1的等效电路图。当在阳和阴之间加上一个正向电压E，又在控制G和阴C之间(相当BG2的基一射间)输入一个正的触发信号，BG2将产生基电流Ib2，经放大，BG2将有一个放大了β2倍的集电电流IC2。因为BG2集电与BG1基相连，IC2又是BG1的基电流Ib1。BG1又把Ib1(Ib2)放大了β1的集电电流IC1送回BG2的基放大。如此循环放大，直到BG1、BG2完全导通。事实上这一过程是“一触即发”的，对可控硅来说，触发信号加到控制，可控硅立即导通。导通的时间主要决定于可控硅的性能。

可控硅一经触发导通后，由于循环反馈的原因，流入BG2基的电流已不只是初始的Ib2，而是经过BG1、BG2放大后的电流(β1*β2*Ib2)，这一电流远大于Ib2，足以保持BG2的持续导通。此时触发信号即使消失，可控硅仍保持导通状态，只有断开电源E或降低E的输出电压，使BG1、BG2的集电电流小于维持导通的小值时，可控硅方可关断。当然，如果E性反接，BG1、BG2受到反向电压作用将处于截止状态。这时，即使输入触发信号，可控硅也不能工作。反过来，E接成正向，而触动发信号是负的，可控硅也不能导通。另外，如果不加触发信号，而正电压大到超过一定值时，可控硅也会导通，但已属于非正常工作情况了。

可控硅这种通过触发信号(小触发电流)来控制导通(可控硅中通过大电流)的可控特性，正是它区别于普通硅整流二管的重要特征。

可控硅的特性：常用的有阻容移相桥触发电路、单结晶体管触发电路、晶体三极管触发电路、利用小晶闸管触发大晶闸管的触发电路，等等；

可控硅的主要参数有：

1、 额定通态平均电流在一定条件下，阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值；

2、 正向阻断峰值电压：在控制极开路未加触发信号，阳极正向电压还未超过导能电压时，可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅承受的正向电压峰值，不能超过手册给出的这个参数值；

3、 反向阻断峰值电压：当可控硅加反向电压，处于反向关断状态时，可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。使用时，不能超过手册给出的这个参数值；

4、 触发电压在规定的环境温度下，阳极---阴极间加有一定电压时，可控硅从关断状态转为导通状态所需要的小控制极电流和电压；

5、 维持电流：在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的小阳极正向电流。许多新型可控硅元件相继问世，如适于高频应用的快速可控硅，可以用正或负的触发信号控制两个方向导通的双向可控硅，可以用正触发信号使其导通，用负触发信号使其关断的可控硅等等。

可控硅管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极

层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号

电磁炉、变频器、逆变器、UPS电源、EPS电源、开关电源、电机控制、变焊机、固态继电器、有源滤波器、风力发电设备、工业传动装置、电梯或传动设备、机车与列车用电源、电能表、照明电器等各种产品上。

可控硅的弱点：静态及动态的过载能力较差;容易受干扰而误导通。可控硅从外形类主要有：螺栓形、平板形和平底形。可控硅元件的结构不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。

电磁炉、变频器、逆变器、UPS电源、EPS电源、开关电源、电机控制、变焊机、固态继电器、有源滤波器、风力发电设备、工业传动装置、电梯或传动设备、机车与列车用电源、电能表、照明电器等各种产品上。

晶闸管的注意事项：

1、在检查大功率器件时，建议在R×1档外边串联一节1.5V电池E′，以提高测试电压和测试电流，使可靠地导通；

2、要准确测量的关断增益，必须有测试设备。但在业余条件下可用上述方法进行估测。由于测试条件不同，测量结果仅供参考，或作为相对比较的依据；

逆导晶闸管亦称反向导通晶闸管。其特点是在晶闸管的阳与阴之间反向并联一只二管，使阳与阴的发射结均呈短路状态。由于这种特殊电路结构，使之具有耐高压、耐高温、关断时间短、通态电压低等优良性能。例如，逆导晶闸管的关断时间仅几微秒，工作频率达几十千赫，快速晶闸管。该器件适用于开关电源、UPS不间断电源中，一只即可代替晶闸管和续流二管各一只，不仅使用方便，而且能简化电路设计；

逆导晶闸管的符号、等效电路，逆导晶闸管的伏安特性具有不对称性，正向特性与普通晶闸管相同，而反向特性与硅整流管的正向特性相同（仅坐标位置不同）。

晶闸管的过电压保护 ：

1、过电压：当加在晶闸管上的电压超过额定电压时称为过电压。

2、原因：电源变压器的一次侧断开或接通、直流侧感性负载的 切断、快速熔断器的熔断、突然跳闸等。

3、措施：

①、阻容保护 ：吸收回路作用：一旦电路中发生过电压，电容器被迅速充电，电容两端的电压不能突变，这就有效地抑制了过电压。阻容吸收回路可以并联在交流侧、直流侧或晶闸管侧；

②、非线性电阻保护：目前常用的非线性电阻是金属氧化物压敏电阻，它具有正反向相同的很陡的电压—电流特性；

电路正常工作时，压敏电阻不击穿，通过的漏电流很小。压敏电阻在遇到过电压时可通过高达数千安的放电电流，之后又恢复正常， 因此它抑制过电压的能力很强；

由于压敏电阻正反向特性对称，单相电路中只用一只压敏电阻，三相电路中用三只压敏电阻。