可控矽的基本概念

一.可控矽的概念和結構

晶閘管又叫可控矽。自從20世紀50年代問世以來已經發展成了一個大的家族，它的主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管、可關斷晶閘管、快速晶閘管，等等。今天大家使用的是單向晶閘管，也就是人們常說的普通晶閘管，它是由四層半導體材料組成的，有三個PN結，對外有三個電極：第一層P型半導體引出的電極叫陽極A，第三層P型半導體引出的電極叫控製極G，第四層N型半導體引出的電極叫陰極K。從晶閘管的電路符號可以看到，它和二極管一樣是一種單方向導電的器件，關鍵是多了一個控製極G，這就使它具有與二極管完全不同的工作特性。

可控矽最主要的作用之一就是穩壓穩流。

可控矽在自動控製，機電領域，工業電氣及家電等方麵都有廣泛的應用。可控矽是一種有源開關元件，平時它保持在非道通狀態，直到由一個較少的控製信號對其觸發或稱“點火”使其道通，一旦被點火就算撤離觸發信號它也保持道通狀態，要使其截止可在其陽極與陰極間加上反向電壓或將流過可控矽二極管的電流減少到某一個值以下。

二.可控矽的種類

可控矽有多種分類方法。

（一）按關斷、導通及控製方式分類：可控矽按其關斷、導通及控製方式可分為普通可控矽、雙向可控矽、逆導可控矽、門極關斷可控矽（GTO）、BTG可控矽、溫控可控矽和光控可控矽等多種。

（二）按引腳和極性分類：可控矽按其引腳和極性可分為二極可控矽、三極可控矽和四極可控矽。

（三）按封裝形式分類：可控矽按其封裝形式可分為金屬封裝可控矽、塑封可控矽和陶瓷封裝可控矽三種類型。其中，金屬封裝可控矽又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種；塑封可控矽又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。

（四）按電流容量分類：可控矽按電流容量可分為大功率可控矽、中功率可控矽和小功率可控矽三種。通常，大功率可控矽多采用金屬殼封裝，而中、小功率可控矽則多采用塑封或陶瓷封裝。

（五）按關斷速度分類：可控矽按其關斷速度可分為普通可控矽和高頻（快速）可控矽。

三.雙向可控矽也稱為雙向晶閘管

普通晶閘管(VS)實質上屬於直流控製器件。要控製交流負載，必須將兩隻晶閘管反極性並聯，讓每隻SCR控製一個半波，為此需兩套獨立的觸發電路，使用不夠方便。雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎上發展而成的，它不僅能代替兩隻反極性並聯的晶閘管，而且僅需一個觸發電路，是目前比較理想的交流開關器件。其英文名稱TRIAC即三端雙向交流開關之意。雙向晶閘管可廣泛用於工業、交通、家用電器等領域，實現交流調壓、電機調速、交流開關、路燈自動開啟與關閉、溫度控製、台燈調光、舞台調光等多種功能，它還被用於固態繼電器(SSR)和固態接觸器電路中。