可控硅调压的工作原理

1 单向可控硅的原理及测试

可控硅的意思：可控的硅整流器，其整流输出电压是受控的，常与移相或过零触发电路配合，应用于交、直流调压电路。可控硅是在晶体管基础上发展起来的一种集成式半导体器件。单向可控硅的等效原理及测量电路见下图1：

AKGPNPNAKGGAKHL1KGA+6V6V0.25A

图1 可控硅器件等效及测量电路

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三极管与一只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。

2 可控硅器件因工艺上的离散性，其触发电压、触发电流值与导通压降，很难有统一的标准。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。主要工作参数有正、反向耐压值和正向平均电流、触发电流（电压）值、维持电流值等。

(完整word版)交流调压原理—可控硅

6。1 交流调压电路

交流调压电路采用两单向晶闸管反并联(图6—1(a））或双向晶闸（图6-1（b））,实现对交流电正、负半周的对称控制,达到方便地调节输出交流电压大小的目的,或实现交流电路的通、断控制。因此交流调压电路可用于异步电动机的调压调速、恒流软起动，交流负载的功率调节，灯光调节，供电系统无功调节，用作交流无触点开关、固态继电器等，应用领域十分广泛.

图6—1 交流调压电路

交流调压电路一般有三种控制方式，其原理如图6-2所示。

图6-2 交流调压电路控制方式

（1）通断控制

通断控制是在交流电压过零时刻导通或关断晶闸管，使负载电路与交流电源接通几个周波，然后再断开几个周波，通过改变导通周波数与关断周波数的比值，实现调节交流电压大小的目的.

通断控制时输出电压波形基本正弦,无低次谐波，但由于输出电压时有时无，电压调节不连续,会分解出分数次谐波。如用于异步电机调压调速，会因电机经常处于重合闸过程而出现大电流冲击，因此很少采用。一般用于电炉调温等交流功率调节的场合。

（2）相位控制 (完整word版)交流调压原理—可控硅

与可控整流的移相触发控制相似，在交流的正半周时触发导通正向晶闸管、负半周时触发导通反向晶闸管,且保持两晶闸的移相角相同，以保证向负载输出正、负半周对称的交流电压波形。

相位控制方法简单,能连续调节输出电压大小。但输出电压波形非正弦，含有丰富的低次谐波，在异步电机调压调速应用中会引起附加谐波损耗，产生脉动转矩等。

（3)斩波控制

斩波控制利用脉宽调制技术将交流电压波形分割成脉冲列，改变脉冲的占空比即可调节输出电压大小.

斩波控制输出电压大小可连续调节，谐波含量小，基本上克服了相位及通断控制的缺点。由于实现斩波控制的调压电路半周内需要实现较高频率的通、断，不能采用晶闸管，须采用高频自关断器件，如GTR、GTO、MOSFET、IGBT等。

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅（Bilateral Switching Thyristor，简称BRT）是一种常用的电子器件，它可以在两个方向上进行控制和导通。本文将详细介绍双向可控硅的工作原理及原理图。

一、工作原理

双向可控硅由四个PN结组成，它的结构与普通的可控硅相似。双向可控硅的两个PN结被称为主结，另外两个PN结被称为辅助结。主结的结构与普通的PN结相同，而辅助结则是由NPN和PNP两个晶体管组成。

当双向可控硅的两个主结之间施加正向电压时，主结之间的电流将被导通。此时，辅助结中的PNP晶体管处于饱和状态，起到了辅助导通的作用。当施加反向电压时，主结之间的电流将被阻断。

双向可控硅的控制是通过控制辅助结中的NPN晶体管来实现的。当NPN晶体管的基极电流大于一定阈值时，NPN晶体管将处于饱和状态，从而导致辅助结中的PNP晶体管饱和，主结之间的电流将被导通。当NPN晶体管的基极电流小于阈值时，NPN晶体管将截止，导致辅助结中的PNP晶体管截止，主结之间的电流将被阻断。

二、原理图

以下是双向可控硅的原理图示意图：

```

+-----+

| |

A ----| |---- C | |

+-----+

| |

B D

```

在原理图中，A和C分别代表双向可控硅的两个主结，B和D分别代表辅助结中的NPN和PNP晶体管。

三、应用场景

双向可控硅由于其双向导通的特性，在电子电路中有着广泛的应用。以下是几个常见的应用场景：

1. 交流电控制：双向可控硅可以用于交流电的控制，例如调光、电机控制等。通过控制双向可控硅的导通和阻断，可以实现对交流电的精确控制。

2. 电子开关：双向可控硅可以作为电子开关使用，用于控制电路的开关状态。通过控制双向可控硅的导通和阻断，可以实现电路的开关控制。

三相可控硅工作原理

三相可控硅是一种半导体器件，常用于电力电子系统中。它的工作原理基于控制的能力，可以将电流不受限制地传输或截断。

三相可控硅由三个相互独立的晶体管组成，其中每个晶体管对应一个相位。每个晶体管具有一个控制极，一个主极和一个门极。

工作时，三相可控硅的门极通过外部的触发电压控制。当触发电压施加在门极上时，晶体管打开并允许电流流过，形成通路。反之，当触发电压消失时，晶体管关闭，电流停止流动。

当三相可控硅的三个晶体管都打开时，电流可以穿过三个相位，形成一个完整的电路。这种情况下，三相可控硅处于导通状态，电流通过并供应负载。

相反，当三个晶体管中的任何一个关闭时，电路中就会产生一个断开。这时，三相可控硅处于截断状态，电流无法通过。

通过控制触发电压的时机和持续时间，可以实现对电流的精确控制。这使得三相可控硅可以在电力电子系统中作为调节器件使用，如调节电压和频率。

总结起来，三相可控硅的工作原理是通过控制触发电压来控制电流的传输或截断，从而实现对电力电子系统的精确控制。