SCR全名Silicon Controlled Rectifier中文名：可控硅，是一種三端、三結(jié)、四層半導(dǎo)體器件，用于在電源電路中執(zhí)行開關(guān)功能。有時(shí)SCR也稱為晶閘管。

一、SCR 可控硅的構(gòu)造：

SCR具有三個(gè)pn結(jié)，四層p型和n型半導(dǎo)體交替連接得到pnpn器件。三個(gè)端子分別取自外部 p 型層，稱為陽極 (A)，第二個(gè)取自外部 n 型層，稱為陰極 (K)，第三個(gè)取自內(nèi)部 p 型層，稱為柵極 (G)。

二、SCR可控硅 的工作原理：

在 SCR 中，負(fù)載與陽極串聯(lián)。陽極相對于陰極始終保持正極。

1．當(dāng)開路時(shí)：

當(dāng)沒有電壓施加到柵極端子時(shí)，結(jié)J2被反向偏置，并且結(jié)J1和J3被正向偏置。由于三個(gè)結(jié)之一反向偏置，因此沒有電流流過負(fù)載，因此 SCR 關(guān)閉。然而，如果施加的電壓逐漸增加，就會(huì)達(dá)到反向偏置結(jié) (J2) 擊穿的階段。SCR 現(xiàn)在開始導(dǎo)通并變?yōu)?ON。反向偏置結(jié)擊穿且 SCR 導(dǎo)通時(shí)所施加的電壓值稱為擊穿電壓。

2．當(dāng)柵極相對于陰極為正時(shí)：

通過在柵極端子處施加小的正電壓，可以在更小的施加電壓下使SCR導(dǎo)通。當(dāng)施加?xùn)艠O電壓時(shí)，結(jié) J3 正向偏置，結(jié) J2 反向偏置。因此，來自n型層的電子開始穿過結(jié)J3向p型材料移動(dòng)，并且空穴從p型材料向n型材料移動(dòng)。由于空穴和電子穿過結(jié) J3 的移動(dòng)，柵極電流開始流動(dòng)。由于柵極電流，陽極電流增加。增加的陽極電流使得結(jié)點(diǎn) J2 上有更多的電子可用。這一過程的結(jié)果是，在很短的時(shí)間內(nèi)，結(jié)點(diǎn) J2 擊穿，SCR 導(dǎo)通。

即使柵極端子處的電壓被移除，SCR 陽極電流也不會(huì)減少。只能通過將施加的電壓降至零來關(guān)閉 SCR。

三、可控硅參數(shù)：

1．擊穿電壓：如果未施加?xùn)艠O電壓，則 SCR 開啟時(shí)所施加電壓的最小值。對于市售 SCR，擊穿電壓范圍為 50 V 至 500 V。

2．峰值反向電壓 (PRV)：它是可施加到 SCR 而不反向傳導(dǎo)的最大反向電壓（即陰極相對于陽極為正）。市售 SCR 的 PRV 高達(dá) 2.5 kV。

3．保持電流：當(dāng)柵極打開時(shí)，SCR 從 ON 狀態(tài)轉(zhuǎn)為 OFF 時(shí)陽極電流的最大值。

4．正向電流額定值：SCR 在不損壞的情況下可以通過的陽極電流的最大值。

5．電路熔斷額定值：它表示 SCR 的最大正向浪涌電流能力。它被定義為正向浪涌電流的平方與浪涌持續(xù)時(shí)間的乘積。

如果 SCR 電路中的電路熔斷額定值超出，器件就會(huì)因功耗過大而損壞。

四、SCR可控硅的 I-V 特性：

它是在恒定柵極電流下 SCR 的陽極 - 陰極電壓 (V) 和陽極電流 (I) 之間繪制的曲線。

1．正向特性：當(dāng)陽極相對于陰極為正時(shí)，V 和 I 之間的曲線稱為 SCR 的正向特性。如果電源電壓從零開始增加，則當(dāng) SCR 開始導(dǎo)通時(shí)，達(dá)到一個(gè)點(diǎn)（A 點(diǎn)，該電壓稱為導(dǎo)通電壓）。在這種情況下，可控硅兩端的電壓突然下降（曲線中虛線所示），并且大部分電源電壓出現(xiàn)在負(fù)載兩端。

2．反向特性：當(dāng)陽極相對于陰極為負(fù)時(shí)，V 和 I 之間繪制的曲線稱為反向特性。如果反向電壓逐漸增加，首先陽極電流仍然很小（稱為漏電流），在一定的反向電壓下，發(fā)生雪崩擊穿，可控硅開始反向?qū)ǎㄈ绲谌笙耷€所示）。SCR 開始反向?qū)ǖ淖畲蠓聪螂妷悍Q為反向擊穿電壓。

五、SCR可控硅的應(yīng)用：

SCR 可用于以下應(yīng)用

1．電源開關(guān)電路；

2．可控整流器；

3．交流電源控制電路；

4．直流并勵(lì)電機(jī)的速度控制；

5．可控硅撬棒；

6．計(jì)算機(jī)邏輯電路；

7．定時(shí)電路；

8．逆變器；

9．電池充電穩(wěn)壓器；

10．溫度控制系統(tǒng)。

六、總結(jié)：可控硅是一款應(yīng)用比較廣泛的電子元器件，在電路板都都可以見到他的身影。