可控硅(SiliconControlledRectifier)简称SCR，是一种大功率电器元件，也称晶闸管。它具有体积小、效率高、寿命长等优点。在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。它在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。
可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种。双向可控硅也叫三端双向可控硅，简称TRIAC。双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接，这种可控硅具有双向导通功能。其通断状态由控制极G决定。在控制极G上加正脉冲(或负脉冲)可使其正向(或反向)导通。这种装置的优点是控制电路简单，没有反向耐压问题，因此特别适合做交流无触点开关使用。
可控硅（晶闸管）的术语
术语
VRRM–反向重复峰值电压IDRM–断态重复峰值电流
ITSM–通态一个周波不重复浪涌电流
VTM–通态峰值电压
IGT–门极触发电流
VGT–门极触发电压
IH–维持电流
dv/dt–断态电压临界上升率
di/dt–通态电流临界上升率
Rthjc–结壳热阻
ⅥSO–模块绝缘电压
Tjm--额定结温
VDRM–通态重复峰值电压
IRRM--反向重复峰值电流
PGM–门极峰值功率
PG—-门极平均功率
可控硅（晶闸管）的参数与用途
主要参数
电流
⒈额定通态电流(IT)即最大稳定工作电流，俗称电流。常用可控硅的IT一般为一安到几十安。
⒉反向重复峰值电压(VRRM)或断态重复峰值电压(VDRM)，俗称耐压。常用可控硅的VRRM/VDRM一般为几百伏到一千伏。
⒊控制极触发电流(IGT)，俗称触发电流。常用可控硅的IGT一般为几微安到几十毫安。
封装形式
常用可控硅的封装形式有TO-92、TO-126、TO-202AB、TO-220、TO-220ABC、TO-3P、SOT-89、TO-251、TO-252、SOT-23、SOT23-3L等
用途
普通晶闸管最基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二极管整流电路属于不可控整流电路。如果把二极管换成晶闸管，就可以构成可控整流电路。以最简单的单相半波可控整流电路为例，在正弦交流电压U2的正半周期间，如果VS的控制极没有输入触发脉冲Ug，VS仍然不能导通，只有在U2处于正半周，在控制极外加触发脉冲Ug时，晶闸管被触发导通。画出它的波形(c)及(d)，只有在触发脉冲Ug到来时，负载RL上才有电压UL输出。Ug到来得早，晶闸管导通的时间就早;Ug到来得晚，晶闸管导通的时间就晚。通过改变控制极上触发脉冲Ug到来的时间，就可以调节负载上输出电压的平均值UL。在电工技术中，常把交流电的半个周期定为180°，称为电角度。这样，在U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α;在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角θ。很明显，α和θ都是用来表示晶闸管在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角α或导通角θ，改变负载上脉冲直流电压的平均值UL，实现了可控整流。
1:小功率塑封双向可控硅通常用作声光控灯光系统。额定电流:IA小于2A。
2:大;中功率塑封和铁封可控硅通常用作功率型可控调压电路。像可调压输出直流电源等等。
3:大功率高频可控硅通常用作工业中;高频熔炼炉等。
可控硅（晶闸管）的电流电压变化
1、栅极上的噪声电平
在有电噪声的环境中，如果栅极上的噪声电压超过VGT，并有足够的栅电流激发可控硅(晶闸管)内部的正反馈，则也会被触发导通。
应用安装时，首先要使栅极外的连线尽可能短。当连线不能很短时，可用绞线或屏蔽线来减小干扰的侵入。在然后G与MT1之间加一个1KΩ的电阻来降低其灵敏度，也可以再并联一个100nf的电容，来滤掉高频噪声。
2、关于转换电压变化率
为了克服上述问题，可以在端子MT1和MT2之间加一个RC网络来限制电压的变化，以防止误触发。一般，电阻取100R，电容取100nF。值得注意的是此电阻不能省掉。
3、关于转换电流变化率
4、关于可控硅(晶闸管)开路电压变化率DVD/DT
在处于截止状态的双向可控硅(晶闸管)两端加一个小于它的VDFM的高速变化的电压时，内部电容的电流会产生足够的栅电流来使可控硅(晶闸管)导通。这在高温下尤为严重，在这种情况下可以在MT1和MT2间加一个RC缓冲电路来限制VD/DT，或可采用高速可控硅(晶闸管)。
5、关于连续峰值开路电压VDRM
可控硅（晶闸管）的测试方式
鉴别
电压测方法
测量方法
鉴别可控硅三个极的方法很简单，根据P-N结的原理，只要用万用表测量一下三个极之间的电阻值就可以。
单向晶闸管的特点和工作原理
单向晶闸管很像一只二极管，但比二极管多了一个控制极G，它的导通可以控制。
实验?晶闸管导电实验
（1）步骤：
1）按图所示，在电路板上接好电路图。
2）合上S1，断开S2，此时，灯亮/不亮。（不亮）
3）将S1合上，S2也合上，此时，灯亮/不亮。（亮）
4）将S2断开，灯熄灭/不熄灭。（不熄灭）
5）断开S1，此时，灯熄灭。
6）将晶闸管反接，无论S1、S2断开还是闭合，灯总是不亮/亮。（不亮）
（2）实验结论：
1）导通条件：
①晶闸管A、K之间正向偏压。
②晶闸管G、K之间也必须正向偏压。
2）晶闸管导通后，降低或去掉控制极电压时，晶闸管仍然导通（UGK失效）。
3）导通后的晶闸管要关断时，必须减小其阳极电流，使其小于晶闸管的某一个电流值。
（3）工作原理
1）晶闸管具有弱电触发信号控制强电（IAK）的作用。
2）单向晶闸管的特点是由它的内部结构决定，从等效电路中可知，
①可视为由NPN晶体管和PNP晶体管组成。
②A和K之间加正向电压，V1、V2不导通，晶闸管关断。
单向晶闸管主要参数
（1）额定正向平均电流
（2）维持电流
定义：在规定的环境温度、控制极断开的条件下，保证晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流，一般为几毫安至几十毫安。
（3）控制极触发电压和电流
（4）正向转折电压
（5）反向阻值峰值电压
这是安全工作的最大电压，一般晶闸管的额定电压就是指峰值电压。
三端双向可控硅
三端双向可控硅,三端双向可控硅是什么意思
双向可控硅又称为双向晶闸管普通晶闸管(VS)实质上属于直流控制器件。要控制交流负载，
答案补充
下图是双向可控硅的结构；
答案补充
双向可控硅的主要缺点是承受电压上升率的能力较低。这是因为双向可控硅在一个方向导通结束时，硅片在各层中的载流子还没有回到截止状态的位置，必须采取相应的保护措施。双向可控硅元件主要用于交流控制电路，如温度控制、灯光控制、防爆交流开关以及直流电机调速和换向等电路。
可控硅的工作原理是什么？
可控硅是可控硅整流器的简称。可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型。它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。
单向可控硅是一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比，差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。
简易单向可控硅12V触摸开关电路
触摸一下金属片开，SCR1导通，负载得电工作。触摸一下金属片关，SCR2导通，继电器J得电工作，K断开，负载失电，SCR2关断后，电容对继电器J放电，维持继电器吸合约4秒钟，故电路动作较为准确。如果将负载换为继电器，即可控制大电流工作的负载。
可控硅是一种新型的半导体器件，它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点，活动导入以可控硅实际应用案例的展示，以激发学生的活动兴趣。
可控硅控制电路的制作13例
1：可调电压插座
V1为双向二极管2CTS，V2为3CTSI双向可控硅，调节RP可使插座上的电压发生变化。
2：简易混合调光器
根据电学原理可知，电容器接入正弦交流电路中，电压与电流的最大值在相位上相差90°。根据这一原理，把C1和C2串联联接，并从中间取出该差为我所用，这比电阻与电容串联更稳定。电路中，D1和D2分别对电源的正半波及负半波进行整流，并加到A触发和C1或C2充电。进一步用W来改变触发时间进行移相，只要调整W的阻值，就可达到改变输出电压的目的。D1和D2还起限制触发极的反相电压保护双向可控硅的作用。
3：可调速吸尘器
这种吸尘器使用可控硅元件构成调速电路，能根据需要控制电机转速，以发迹管道吸力的大小。下图所示的调速电路比较成熟，普遍使用在高档大功率吸尘器中。
4：光控电子开关
光控电子开关，它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断来实现的，而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度(或人为亮度)的大小所控制的。该装置适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。
安装与调试：安装时，将装焊好的印制板放入透明塑料盒内并固定好，将它与受控电灯H串联，并让它正对着天幕或房子采光窗前较明亮的空间，避免3米以内夜间灯光的直接照射。调试宜傍晚时进行，调节RP阻值的大小，使受控电灯H在适当的亮度下始点亮。
5：自动延时照明开关
夜晚离开房间，总要先关掉照明灯。可如果灯开关不在门口，那么关上灯再摸黑走到门口，十分不方便。
本文介绍的一种开关仅用9个元件，可方便地加在原来的开关上，使您的灯在关掉后延时几十秒钟，让您有充足的时间离开房间，免受摸黑之苦。
工作原理：电路原理如下图所示。A、B分别接在原开关两端。合上开关S时，交流电的正半周经D6、R2、R1、D1和可控硅控制极，触发可控硅导通;交流电的负半周经D4、R2、R1、D1和可控硅控制极，触发可控硅导通。可控硅导通后，相当于短路C、D两点，因而A、B两点也经过二极管和导通的可控硅闭合起来。此时照明灯亮。
断开开关S后，由于电容C1经R1、D1和可控硅控制极放电，使可控硅仍有触发电流维持导通。放电电流逐渐减小，一段时间后，可控硅截止，灯灭。此电路延时时间约为40～50秒。
元件选择：可控硅选最大电流1A、耐压400V的。D1、D3～D6可用用耐压630V、35μF的彩电电容。如果合上开关S灯不亮，可适当减小R1的阻值。
6：声控音乐彩灯
彩灯控制器的电路如下图，R1、R2、D和C组成电阻降压半波整波电路，输出约3V的直流电供SCR的控制回路用。压电陶瓷片HTD担任声-电换能器，平时调W使BG集电极输出低电平，SCR关断，彩灯不亮。当HTD接收到声波信号后，BG集电极电平升高，SCR即开通，所以彩灯能随室内收录机播出的音乐节奏而闪烁发光。
W可用来调节声控灵敏度，W由大调小时，声控灵敏度愈高，但W过小时，电灯常亮，这时就失去声控作用，使用调试时，将W由大逐渐调小至某一阻值时，电灯即点亮，再将W退回少许(即稍微调大)，电灯就熄灭，这时声控灵敏度最高，离HTD二三米远处普通谈话声就能使彩灯闪烁。如嫌灵敏度太高，只要将W调大些即可，电灯长亮不熄，表示BG的放大倍数β值过小，应更换β大些的三极管。电阻均为1/8W碳膜电阻。
7：简易延时照明灯
本文介绍的这种延时照明灯非常简单，安装也十分方便，将它直接连接于普通开关的两端即可。使用时，打开开关电灯点亮，关灯后由于延时电路的作用使电灯仍亮几秒钟后自动熄灭。本电路安全可靠，适合初学者自制。
电路原理：该延时照明灯的电路如附图所示。延时电路如虚线框内所示。图中K为拉线开关或墙壁开关，当K闭合后，该延时电路不工作，电灯处于正常的发光状态。当K被关断后，该电压一方面经R1向电容C充电，由于在C的充电期间没有电流流过R2，则三极管V一直处于截止状态;另一方面，该电压经R3、R4向可控硅SCR提供触发电压，使可控硅处于导通状态，因此在关灯后电灯亮一段时间。当电容C被充足电后，使三极管V由截止转为导通状态，将可控硅SCR关断，电灯也就熄灭了。
本电路关灯延时期间，延时时间由R1、C的取值来确定，读者也可根据各自需要自行确定。本电路中的可控硅，笔者选用的为单向可控硅，在关灯延时期间电灯的亮度约为开灯时亮度的一半，以适合人们的视觉上的需要，同时又可节能。
制作时，用一小块电路板将图中虚线框内各元器件焊装上。最好将本电路装在拉线开关底部凹槽内，用胶水粘牢并将引线接至开关两接线端即可。
8：单键自锁开关
单键自锁开关说明
1、上电不动作。
2、按钮按下后再释放，继电器吸合。
3、按钮长按时，继电器释放，松开后继电器吸合。
4、按钮点按时：继电器释放←→吸合循环动作。
5、因为47Ω电阻有压降，继电器可以用DC9V的。
9：简单的停电自锁开关
电网供电正常时，它象普通开关一样使用。按一下K1，220V交流电经R1和R2分压给双向可控硅提供一触发电压，使双向可控硅导通。可控硅导通后，在电源电压正半周期间，少量电流经R4、D向C充电，同时经R3、R2分压触发可控硅;在负半周期间，C向R3和R2放电并触发双向可控硅，这样使双向可控硅继续导通，保证负载正常工作。一旦电网突然停电，C上的电荷经R3和R2放电。在电网恢复供电后，由于K1常开，C上又无电压，不能使双向可控硅触发导通，电路呈断开自锁状态，因此没有电流流过负载。只有重按一下K1，负载才能正常工作，从而有效地防止了因断电后恢复供电造成的浪费和事故。常闭按钮K2用于正常供电情况下关断电路。
本彩灯是以多谐振荡器为控制信号，灯光交替闪耀，可给节日晚上(尤其是舞会)增加不少光彩和欢快气氛。
工作原理如下图所示。交流220V电源经C1、VD1、VD2及VD3降压、整流、滤波后，在VD3两端得到3V的稳定电压。多谐振荡器中的VT1、VT2轮流导通，其集电极电流控制双向晶闸管VS1和VS2工作，彩灯将交替闪烁着光彩。
元器件选择：电容C1为μ/400V(涤纶电容)、C2为220μ/6V，C3、C4为50μ/16V。电阻R1为1M/1W，R2、R3为20K/1/4W。二极管VD1、VD2
选1N4004。稳压二极管VD3选3V/1W。发光二极管VD4、VD5为FG114001。双向晶闸管VS1、VS2为TLC3A/400V。三极管VT1、VT2为3CK9D，60≤β≤120。
使用方法：
(1)如彩灯不亮，将3V稳压管换成稳压管。
(2)为防止流过发光二极管VD4、VD5的电流过大，最好在其回路中分别串入一个300Ω的限流电阻。
(3)调整时，改变R1、R2或C1、C2的大小，则可直接控制彩灯相互变化的快慢节奏。
(4)如双向晶闸管VS1、VS2用3A/400V，最好负载功率在300W以下，切忌不可超过最高限额500W。如想增大功率，可选用电流大于3A的晶闸管，但C1的容量还需增加。如原用μ/400V可换成～1μ/400V即可。
(5)本装置采用塑料作外壳，以避免市电源对人的触电，这样更为安全。
11：可控硅交流调压器
交流调压器采用可控硅调压器。电路简单、装置容易、控制方便的可控硅交流调压器，这可用作家用电器的调压装置，进行照明灯调光，电风扇调速、电熨斗调温等控制。本活动调压器的输出功率达100W，一般家用电器都能使用。
1：电路原理：电路图如下
可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成，从图中可知，二极管D1—D4组成桥式整流电路，双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。当调压器接上220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1—D4整流，在可控硅SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压，该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。在交流电的正半周时，整流电压通过R4、W1对电容C充电。当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时，T1管由截止变为导通，于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电，结果在R2上获得一个尖脉冲。这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极，使可控硅导通。可控硅导通后的管压降很低，一般小于1V，所以张弛振荡器停止工作。当交流电通过零点时，可控硅自关断。当交流电在负半周时，电容C又从新充电……如此周而复始，便可调整负载RL上的功率了。
2：元器件选择
调压器的调节电位器选用阻值为470KΩ的WH114-1型合成碳膜电位器，这种电位器可以直接焊在电路板上，电阻除R1要用功率为1W的金属膜电阻外，其佘的都用功率为1/8W的碳膜电阻。D1—D4选用反向击穿电压大于300V、最大整流电流大于的硅整流二极管，如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B等。SCR选用正向与反向电压大于300V、额定平均电流大于1A的可控硅整流器件，如国产3CT
12：电热毯温控器
市售电热毯一般有高、低两个温度档。使用时，拨在高温档，入睡后总被热醒;拨在低温档，有时醒来会觉得热度不够。为此，笔者制作了这种电热毯温控器，它可以把电热毯的温度控制在一个适宜的范围内。
元件选择：BG1可选用3AX、3AG等PNP型锗管;BCR用400V以上小型塑封双向可控硅，其它元件可按图标选用。
制作要点：热敏传感器BG1可用耐温的细软线引出，并将其连同管脚接头装入一电容器铝壳内，注入导热硅脂，制成温度探头。使用时，把该探头放在适当部位即可。
13：安全省电的按键式床头灯
一盏延时式床头灯，对于许多读者在夜晚使用是很方便的。本文介绍的按键式床头灯能安全和方便的要求，电路原理如下图所示。
该床头灯由节电型单稳态电路和亮度可控照明灯两部分组成。两部分靠光电耦合器耦合，电气部分完全独立，使用十分安全。当K1断开时，VT1截止，其集电极电压为0V，VT2截止，NE555第①脚接地端开路而不工作，此时，电路的耗电仅为VT1、VT2的穿透电流，约3～5μA，四节电池能使用一年半以上。按下K1后，VT1饱和导通，R3两端电压接近电源电压，VT2饱和导通，NE555工作，此时，NE555第②脚由高电平变为低电平，而且低于1/3的电源电压，NE555翻转，第③脚输出高电平，其一路能过R7驱动光电耦合器4N25，使双向可控硅VS导通，床头灯H点亮;另一路通过二极管VD1、电阻R6向VT2提供足够大的偏流，维持VT2饱和导通，此时，即使K1断开，VT2的工作状态也不变，即NE555的暂稳状态不变。在此期间，电源经R5为C1充电，使C1两端电压不断升高，当C1两端电压大于2/3电源电压时，通过NE555的放电端第⑦脚放电，NE555的暂稳态结束，第三③脚由高电平变为低电平，VT2截止，进入另一个稳定状态，只有在K1再次接通时，NE555才再次进入暂稳态，床头灯再次点亮。
该床头灯所用元件型号及数据如附图所示，无特殊要求。整个床头灯安装容易，调试简单，只要安装无误，就能正常使用。若延时时间太短，可加大R5的阻值或C1的容量，反之亦然。安装时将按键部分外置，其余元件装入塑料盒内，以确保使用安全。
