晶闸管SCR

晶闸管晶闸管Thyristor / 可控硅英文Silicon Controlled Rectifier缩写 SCR是一种大功率半导体开关器件主要用于控制电流的导通与截止广泛应用于电力电子系统中。晶闸管SCR 是一种通过 小信号控制大电流 的固态开关用于电力电子中需要可控整流与功率调节的场合。它与晶体管和普通二极管不同具有自保持导通和触发控制特性尤其适合大功率工业与交流控制系统。单向晶闸管单向晶闸管又称可控硅它有3个电极分别是阳极A极、阴极K极和控制极G极。晶闸管具有 PNPN 四层结构中间形成 三个 PN 结外部引出 三根引脚阳极Anode, A阴极Cathode, K控制极 / 栅极Gate, G这种结构使晶闸管具有开关特性也能通过控制极触发导通。工作原理关断状态当阳极对阴极有正向电压但栅极没有触发电流时晶闸管处于断态不导电。触发导通给栅极一个触发电流脉冲时晶闸管开始导电。自保持导通一旦导通它保持导通状态即使栅极触发信号撤销它仍然继续导电直至主电流降至零如交流过零。关断对于 AC 电路电流过零时晶闸管自动关闭对于 DC 或单向电流则需要额外电路帮助关断。晶闸管的主要用途晶闸管典型用于 大功率、电力控制场合✔ 控制交流电机速度✔ 灯光调光器与热控设备✔ 可控整流AC→DC✔ 高压直流输电HVDC✔ 整流电源、斩波器、逆变器✔ 软启动与功率调节电路✔ 过压保护电力开关设备应用范围广泛于工业及电力电子设计和晶体管Transistor比较特性晶体管晶闸管SCR层数结构三层PNP 或 NPN四层PNPN目的功能放大与开关主要做可控开关控制方式基极持续驱动栅极触发钩住导通导通保持需持续信号一旦触发保持导通功率等级低到中中到高可控大电流(ELECTRICAL TECHNOLOGY) 晶体管可以放大信号而 晶闸管不能放大只做开关控制。和二极管比较二极管只能单向导电没有控制端。晶闸管同样是单向导电但具有 栅极控制导通点能控制何时开始导电。和 TRIAC双向晶闸管比较SCR单向只能在一个方向导通适合 DC 控制或单向 AC 控制。TRIAC双向可控硅基本上是两个 SCR 组合可在正反方向导通更适合 AC 控制如灯光调光常见晶闸管的图形符号及特点正负极用AK表示正负极用A、K表示不是通用标准而是电子二极管 / 电子管真空管 领域的专用符号源自德语 / 拉丁语缩写A 阳极 Anode正极、K 阴极 Kathode负极和日常电路的 /-、电池正负极不是一回事。词源最根本原因A Anode阳极源自希腊语 anodos向上、走向1834 年由法拉第Michael Faraday命名定义为电流流入、发生氧化反应、失去电子的电极在二极管 / 电子管中A 对应正极。K Kathode阴极源自希腊语 kathodos向下、离开同样由法拉第命名定义为电流流出、发生还原反应、得到电子的电极在二极管 / 电子管中K 对应负极。为什么用K不用 CCathode德语 / 欧洲电子工程传统—— 德语中阴极是 Kathode首字母 K早期电子管、二极管标准如德国、欧洲统一用 K而非英语 Cathode 的 C避免和电容 C、集电极 C晶体管混淆沿用至今。门极可关断晶闸管门极可关断晶闸管是晶闸管的一种派生器件简称GTO。它除了具有普通晶闸管的触发导通功能外还可以通过在G、K极之间加反向电压来关断。SCR和GTO的共同点是给G极加正压后都会触发导通撤去G极电压会继续处于导通状态不同点在于给SCR的G极加负压时SCR仍会导通而给GTO的G极加负压时GTO会关断。双向晶闸管单向晶闸管只能单向导通双向晶闸管可以双向导通。