标题：单向可控硅
单向可控硅
单向可控硅简介：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。
  单向可控硅单向可控硅的工作原理：可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。以上两个条件  单向可控硅的工作原理图[1]必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。 　可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。
双向可控硅
双向可控硅具有两个方向轮流导通、关断的特性。双向可控硅实质上是两个反并联的单向可控硅，是由NPNPN五层半导体形成四个PN结构成、有三个电极的半导体器件。由于主电极的构造是对称的（都从N层引出），所以它的电极不像单向可控硅那样分别叫阳极和阴极，而是把与控制极相近的叫做第一电极A1，另一个叫做第二电极A2。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。二者比较单向可控硅和双向可控硅，都是三个电极。单向可控硅有阴极（K）、阳极（A）、控制极（G）。双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连，其引出端称T1极，其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连，其引出端称T2极，剩下则为控制极（G）。单、双向可控硅的判别先任测两个极，若正、反测指针均不动（R×1挡），可能是A、K或G、A极（对单向可控硅）也可能是T2、T1或T2、G极（对双向可控硅）。若其中有一次测量指示为几十至几百欧，则必为单向可控硅。且红笔所接为K极，黑笔接的为G极，剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧，则必为双向可控硅。再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测，其中必有一次阻值稍大，则稍大的一次红笔接的为G极，黑笔所接为T1极，余下是T2极。性能的差别将旋钮拨至R×1挡，对于1~6A单向可控硅，红笔接K极，黑笔同时接通G、A极，在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已被触发，且触发电压低（或触发电流小）。然后瞬时断开A极再接通，指针应退回∞位置，则表明可控硅良好。
对于1~6A双向可控硅，红笔接T1极，黑笔同时接G、T2极，在保证黑笔不脱离T2极的前提下断开G极，指针应指示为几十至一百多欧（视可控硅电流大小、厂家不同而异）。然后将两笔对调，重复上述步骤测一次，指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧，则表明可控硅良好，且触发电压（或电流）小。
若保持接通A极或T2极时断开G极，指针立即退回∞位置，则说明可控硅触发电流太大或损坏。可按图2方法进一步测量，对于单向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K灯仍不息灭，否则说明可控硅损坏。
对于双向可控硅，闭合开关K，灯应发亮，断开K，灯应不息灭。然后将电池反接，重复上述步骤，均应是同一结果，才说明是好的。否则说明该器件已损坏。
可控硅参数符号 
参数符号说明: 
IT(AV)--通态平均电流 
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 
IF(AV)--正向平均电流 
单向可控硅的引脚区分
对可控硅的引脚区分，有的可从外形封装加以判别，如外壳就为阳极，阴极引线比控制极引线长。从外形无法判断的可控硅，可用万用表R×100或R×1K挡，测量可控硅任意两管脚间的正反向电阻，当万用表指示低阻值（几百欧至几千欧的范围）时，黑表笔所接的是控制极G，红表笔所接的是阴极C，余下的一只管脚为阳极A。 
单向可控硅的性能检测
可控硅质量好坏的判别可以从四个方面进行。第一是三个PN结应完好；第二是当阴极和阳极间电压反向连接时能够阻断，不导通；第三是当控制极开路时，阳极和阴极间的电压正向连接时也不导通；第四是给控制极加上正向电流，给阴极和阳极加正向电压时，可控硅应当导通，把控制极电流去掉，仍处于导通状态。用万用表的欧姆挡测量可控硅的极间电阻，就可对前三个方面的好坏进行判断。具体方法是：用R×1k或R×10k挡测阴极和阳极之间的正反向电阻（控制极不接电压），此两个阻值均应很大。电阻值越大，表明正反向漏电电流愈小。如果测得的阻值很低，或近于无穷大，说明可控硅已经击穿短路或已经开路，此可控硅不能使用了。用R×1k或R×10k挡测阳极和控制极之间的电阻，正反向测量阻值均应几百千欧以上,若电阻值很?#8221;砻骺煽毓杌鞔┒搪贰?/FONT>用R×1k或R×100挡，测控制极和阴极之间的PN结的正反向电阻在几千欧左右，如出现正向阻值接近于零值或为无穷大，表明控制极和阴极之间的PN结已经损坏。反向阻值应很大，但不能为无穷大。正常情况是反向阻值明显大于正向阻值。万用表选电阻R×1挡，将黑表笔接阳极，红表笔仍接阴极，此时万用表指针应不动。红表笔接阴极不动，黑表笔在不脱开阳极的同时用表笔尖去瞬间短接控制极，此时万用表电阻挡指针应向右偏转，阻值读数为10欧姆左右。如阳极接黑表笔，阴极接红表笔时，万用表指针发生偏转，说明该单向可控硅已击穿损坏。
单向可控硅的结构及控制
单向可控硅为具有三个 PN 结的四层结构，由最外层的 P 层、N 层引出两个电极――阳 极 A 和阴极 K，由中间的 P 层引出控制极 G。电路符号好像为一只二极管，但好多一个引 出电极――控制极或触发极 G。SCR 或 MCR 为英文缩写名称。从控制原理上可等效为一只 PNP 三极管和一只 NPN 三极管的连接电路， 两管的基极电 流和集电极电流互为通路，具有强烈的正反反馈作用。一旦从 G、K 回路输入 NPN 管子的 基极电流，由于正反馈作用，两管将迅即进入饱合导通状态。可控硅导通之后，它的导通状 态完全依靠管子本身的正反馈作用来维持，即使控制电流（电压）消失，可控硅仍处于导通 状态。控制信号 UGK 的作用仅仅是触发可控硅使其导通，导通之后，控制信号便失去控制 作用。
单向可控硅的导通需要两个条件：1） 、A、K 之间加正向电压；2） 、G、K 之间输入一个正向触发电流信号，无论是直流或脉冲信号。若欲使可控硅关断，也有两个关断条件：1） 、使正向导通电流值小于其工作维持电流值；2） 、使 A、K 之间电压反向。可见，可控硅器件若用于直流电路，一旦为触发信号开通，并保持一定幅度的流通电流 的话，则可控硅会一直保持开通状态。除非将电源开断一次，才能使其关断。若用于交流电 路，则在其承受正向电压期间，若接受一个触发信号，则一直保持导通，直到电压过零点到 来，因无流通电流而自行关断。在承受反向电压期间，即使送入触发信号，可控硅也因 A、 K 间电压反向，而保持于截止状态。 可控硅器件因工艺上的离散性，其触发电压、触发电流值和导通压降，很难有统一的标 1 准。可控硅器件控制本质上如同三极管一样，为电流控制器件。功率越大，所需触发电流也 越大。触发电压范围一般为 1.5V―3V 左右，触发电流为 10mA―几百 mA 左右。峰值触发 电压不宜超过 10V，峰值触发电流也不宜超过 2A。A、K 间导通压降为 1―2V。[2]