單向可控硅

可控硅(SCR是可控硅整流器的簡稱。可控硅有單向、雙向、可關斷和光控幾種類型。它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、控制方便等優點，被廣泛用於可控整流、調壓、逆變以及無觸點開關等各種自動控制和大功率的電能轉換的場合。

單向可控硅是一種可控整流電子元件，能在外部控制信號作用下由關斷變為導通，但一旦導通，外部信號就無法使其關斷，只能靠去除負載或降低其兩端電壓使其關斷。單向可控硅是由三個PN結PNPN組成的四層三端半導體器件與具有一個PN結的二極體相比，單向可控硅正嚮導通受控制極電流控制；與具有兩個PN結的三極體相比，差別在於可控硅對控制極電流沒有放大作用。

可控硅導通條件：一是可控硅陽極與陰極間必須加正向電壓，二是控制極也要加正向電壓。以上兩個條件必須同時具備，可控硅才會處於導通狀態。另外，可控硅一旦導通后，即使降低控制極電壓或去掉控制極電壓，可控硅仍然導通。可控硅關斷條件：降低或去掉加在可控硅陽極至陰極之間的正向電壓，使陽極電流小於最小維持電流以下。

1結構控制 2對比 3引腳區分

4性能檢測 5單向和雙向可控硅的區分

結構控制

單向可控硅為具有三個 PN 結的四層結構，由最外層的 P 層、N 層引出兩個電極――陽極 A 和陰極 K，由中間的 P 層引出控制極 G。電路符號好像為一隻二極體，但好多一個引出電極――控制極或觸發極 G。SCR 或 MCR 為英文縮寫名稱。

從控制原理上可等效為一隻 PNP 三極體和一隻 NPN 三極體的連接電路，兩管的基極電流和集電極電流互為通路，具有強烈的正反反饋作用。一旦從 G、K 迴路輸入 NPN 管子的基極電流，由於正反饋作用，兩管將迅即進入飽合導通狀態。可控硅導通之後，它的導通狀態完全依靠管子本身的正反饋作用來維持，即使控制電流（電壓）消失，可控硅仍處於導通狀態。控制信號 UGK 的作用僅僅是觸發可控硅使其導通，導通之後，控制信號便失去控制作用。

單向可控硅的導通需要兩個條件：

1） A、K 之間加正向電壓；

2） G、K 之間輸入一個正向觸發電流信號，無論是直流或脈衝信號。

若欲使可控硅關斷，也有兩個關斷條件：

1）使正嚮導通電流值小於其工作維持電流值；

2）使 A、K 之間電壓反向。

可見，可控硅器件若用於直流電路，一旦為觸發信號開通，並保持一定幅度的流通電流的話，則可控硅會一直保持開通狀態。除非將電源開斷一次，才能使其關斷。若用於交流電路，則在其承受正向電壓期間，若接受一個觸發信號，則一直保持導通，直到電壓過零點到來，因無流通電流而自行關斷。在承受反向電壓期間，即使送入觸發信號，可控硅也因 A、 K 間電壓反向，而保持於截止狀態。可控硅器件因工藝上的離散性，其觸發電壓、觸發電流值和導通壓降，很難有統一的標準。可控硅器件控制本質上如同三極體一樣，為電流控制器件。功率越大，所需觸發電流也越大。觸發電壓範圍一般為 1.5V-3V 左右，觸發電流為 10mA-幾百 mA 左右。峰值觸發電壓不宜超過10V，峰值觸發電流也不宜超過 2A。A、K 間導通壓降為 1-2V。

對比

雙向可控硅

雙向可控硅具有兩個方向輪流導通、關斷的特性。雙向可控硅實質上是兩個反並聯的單向可控硅，是由NPNPN五層半導體形成四個PN結構成、有三個電極的半導體器件。由於主電極的構造是對稱的（都從N層引出），所以它的電極不像單向可控硅那樣分別叫陽極和陰極，而是把與控制極相近的叫做第一電極T1，另一個叫做第二電極T2。雙向可控硅的主要缺點是承受電壓上升率的能力較低。這是因為雙向可控硅在一個方向導通結束時，矽片在各層中的載流子還沒有回到截止狀態的位置，必須採取相應的保護措施。雙向可控硅元件主要用於交流控制電路，如溫度控制、燈光控制、防爆交流開關以及直流電機調速和換向等電路。

二者比較

單向可控硅和雙向可控硅，都是三個電極。單向可控硅有陰極（K）、陽極（A）、控制極（G）。雙向可控硅等效於兩隻單項可控硅反向並聯而成。即其中一隻單向硅陽極與另一隻陰極相關連，其引出端稱T1極，其中一隻單向硅陰極與另一隻陽極相連，其引出端稱T2極，剩下則為控制極（G）。

單、雙向可控硅的判別

先任測兩個極，若正、反測指針均不動（R×1擋），可能是A、K或G、A極（對單向可控硅）也可能是T2、T1或T2、G極（對雙向可控硅）。若其中有一次測量指示為幾十至幾百歐，則必為單向可控硅。且紅筆所接為K極，黑筆接的為G極，剩下即為A極。若正、反向測批示均為幾十至幾百歐，則必為雙向可控硅。再將旋鈕撥至R×1或R×10擋複測，其中必有一次阻值稍大，則稍大的一次紅筆接的為G極，黑筆所接為T1極，餘下是T2極。

性能的差別

將旋鈕撥至R×1擋，對於1~6A單向可控硅，紅筆接K極，黑筆同時接通G、A極，在保持黑筆不脫離A極狀態下斷開G極，指針應指示幾十歐至一百歐，此時可控硅已被觸發，且觸發電壓低（或觸發電流小）。然後瞬時斷開A極再接通，指針應退回∞位置，則表明可控硅良好。

對於1~6A雙向可控硅，紅筆接T1極，黑筆同時接G、T2極，在保證黑筆不脫離T2極的前提下斷開G極，指針應指示為幾十至一百多歐（視可控硅電流大小、廠家不同而異）。然後將兩筆對調，重複上述步驟測一次，指針指示還要比上一次稍大十幾至幾十歐，則表明可控硅良好，且觸發電壓（或電流）小。

若保持接通A極或T2極時斷開G極，指針立即退回∞位置，則說明可控硅觸發電流太大或損壞。可按圖2方法進一步測量，對於單向可控硅，閉合開關K，燈應發亮，斷開K燈仍不息滅，否則說明可控硅損壞。

對於雙向可控硅，閉合開關K，燈應發亮，斷開K，燈應不息滅。然後將電池反接，重複上述步驟，均應是同一結果，才說明是好的。否則說明該器件已損壞。

引腳區分

對可控硅的引腳區分，有的可從外形封裝加以判別，如外殼就為陽極，陰極引線比控制極引線長。從外形無法判斷的可控硅，可用萬用表R×100或R×1K擋，測量可控硅任意兩管腳間的正反向電阻，當萬用表指示低阻值（幾百歐至幾千歐的範圍）時，黑表筆所接的是控制極G，紅表筆所接的是陰極K，餘下的一隻管腳為陽極A。

性能檢測

可控硅質量好壞的判別可以從四個方面進行。第一是三個PN結應完好；第二是當陰極和陽極間電壓反向連接時能夠阻斷，不導通；第三是當控制極開路時，陽極和陰極間的電壓正向連接時也不導通；第四是給控制極加上正向電流，給陰極和陽極加正向電壓時，可控硅應當導通，把控制極電流去掉，仍處於導通狀態。

用萬用表的歐姆擋測量可控硅的極間電阻，就可對前三個方面的好壞進行判斷。具體方法是：用R×1k或R×10k擋測陰極和陽極之間的正反向電阻（控制極不接電壓），此兩個阻值均應很大。電阻值越大，表明正反向漏電電流愈小。如果測得的阻值很低，或近於無窮大，說明可控硅已經擊穿短路或已經開路，此可控硅不能使用了。

用R×1k或R×10k擋測陽極和控制極之間的電阻，正反向測量阻值均應幾百千歐以上。

用R×1k或R×100擋，測控制極和陰極之間的PN結的正反向電阻在幾千歐左右，如出現正向阻值接近於零值或為無窮大，表明控制極和陰極之間的PN結已經損壞。反向阻值應很大，但不能為無窮大。正常情況是反向阻值明顯大於正向阻值。

萬用表選電阻R×1擋，將黑表筆接陽極，紅表筆仍接陰極，此時萬用表指針應不動。紅表筆接陰極不動，黑表筆在不脫開陽極的同時用表筆尖去瞬間短接控制極，此時萬用表電阻擋指針應向右偏轉，阻值讀數為10歐姆左右。如陽極接黑表筆，陰極接紅表筆時，萬用表指針發生偏轉，說明該單向可控硅已擊穿損壞。

單向和雙向可控硅的區分

單向可控硅和雙向可控硅，都是三個電極。單向可控硅有陰極（K）、陽極（A）、控制極（G）。雙向可控硅等效於兩隻單項可控硅反向並聯而成。即其中一隻單向硅陽極與另一隻陰極相邊連，其引出端稱T2極，其中一隻單向硅陰極與另一隻陽極相連，其引出端稱T2極，剩下則為控制極（G）。

1、單、雙向可控硅的判別：先任測兩個極，若正、反測指針均不動（R×1擋），可能是A、K或G、A極（對單向可控硅）也可能是T2、T1或T2、G極（對雙向可控硅）。若其中有一次測量指示為幾十至幾百歐，則必為單向可控硅。且紅筆所接為K極，黑筆接的為G極，剩下即為A極。若正、反向測批示均為幾十至幾百歐，則必為雙向可控硅。再將旋鈕撥至R×1或R×10擋複測，其中必有一次阻值稍大，則稍大的一次紅筆接的為G極，黑筆所接為T1極，餘下是T2極。

2、性能的差別：將旋鈕撥至R×1擋，對於1~6A單向可控硅，紅筆接K極，黑筆同時接通G、A極，在保持黑筆不脫離A極狀態下斷開G極，指針應指示幾十歐至一百歐，此時可控硅已被觸發，且觸發電壓低（或觸發電流小）。然後瞬時斷開A極再接通，指針應退回∞位置，則表明可控硅良好。

單向可控硅