可控硅的用途，結構及工作原理

　　可控硅又稱為晶閘管，晶閘管是硅晶體閘流管的簡稱。可控硅是大功率變流器件，利用其整流可控特性可方便地對大功率電源進行控制和變換。它具有體積小、重量輕、耐壓高、容量大，使用維護簡單、控制靈敏等優點，所以在生產上得到了廣泛應用。

　　一、可控硅的用途

　　1、可控整流

　　把交流電變換為大小可調的直流電稱為可控整流。例如，直流電動機調壓、調速，電解、電鍍電源均可采用可控整流供電。

　　2、有源逆變

　　有源逆變是指把直流電變換成與電網同頻率的交流電，并將電能返送給交流電源。例如，高壓輸電工程將三相交流電先變換成高壓直流電，再進行遠距離輸送，到達目的地后，再利用有源逆變技術把直流電變換成與當地電網同頻率的交流電供給用戶。

　　3、交流調壓

　　交流調壓是指把不變的交流電壓變換成大小可調的交流電壓。例如，用于燈光控制、溫度控制及交流電動機的調壓、調速。

　　4、變頻器

　　把某一頻率的交流電變換成另一頻率交流電的設備稱為變頻器。例如，可控硅中頻電源、不間斷電源(UPS)、異步電動機變頻調速中均含有變頻器。

　　5、無觸點功率開關

　　用可控硅可組成無觸點功率開關，取代接觸器、繼電器，用于操作頻繁的場合。例如，可用于控制電動機正反轉和防爆、防火的場合。

　　二、可控硅的結構

　　可控硅是用硅材料制成的半導體器件，它有3種結構形式：螺栓式、平板式和塑料封裝式。

　　1、 可控硅有陽極A、陰極K和門極G三個電極。螺栓式可控硅的陽極緊拴在鋁制散熱器上，平板式可控硅則用兩個彼此絕緣、形狀相同的散熱器把陽極與陰極緊緊夾住。

　　2、 可控硅的管芯由四層(P1、N1、P2、N2)、三端(A、K、G)半導體器件構成，具有3個PN結，即J1、J2、J3，由此可見，可控硅是一個四層三端三結大功率半導體器件。

　　三、可控硅的工作原理

　　為了搞清可控硅的導通和關斷條件，可用上圖所示的電路做實驗說明。可控硅與燈泡串聯經開關S1接到電源Ea上，門極與陰極經開關S2接到電源Eg上。開關S1、S2皆為雙擲開關，可有正、零、反3種位置。

　　1、 電源Ea的正極接陽極A、負極接陰極K，稱可控硅承受正向陽極電壓。

　　2、 電源Ea的負極接陽極A、正極接陰極K，稱可控硅承受反向陽極電壓。

　　3、 電源Eg的正極接門極G、負極接陰極K，稱可控硅承受正向門極電壓。

　　4、 電源Eg的負極接門極G、正極接陰極K，稱可控硅承受反向門極電壓。