如何使用晶闸管？

一旦晶闸管打开“ ON”并沿正向(阳极正极)通过电流，由于两个内部晶体管的再生闭锁作用，门信号失去所有控制。再生启动后任何门信号或脉冲的应用都不会产生任何影响，因为晶闸管已经导通并完全开通。
与晶体管不同，晶闸管不能偏置到沿着负载线在其阻断和饱和状态之间的一些有源区域。闸极“开启”脉冲的大小和持续时间对器件的运行几乎没有影响，因为传导是内部控制的。然后应用一个瞬间门脉冲到设备是足够的，使它进行，并将永久保持“ ON”，即使门信号是完全删除。
因此，晶闸管也可以被认为是具有“关”或“开”两种稳定状态的 Bistable Latch。这是因为在没有门信号的情况下，一个可控硅整流器可以阻止交流电波形两个方向的电流，一旦触发进入传导，再生锁存行为意味着仅仅使用它的门就不能再次关闭电流。
那么我们如何关闭晶闸管呢？.一旦晶闸管自锁进入“ ON”状态并通过电流，它只能通过完全切断供电电压从而完全切断阳极电流，或者通过某种外部手段(例如切断开关)将其阳极电流降至阴极电流低于通常所谓的“最小保持电流”，IH，再次关闭。
IL > IH.

因此，阳极电流必须降低到这个最小保持电平以下，这样晶闸管内部锁存 pn 结才能恢复阻塞状态，然后再次向器件施加正向电压，而不会自动自导。很明显，对于一个晶闸管来说，它的阳极电流，也就是它的负载电流，IL 必须大于其保持电流值。这是 IL > IH。
由于晶闸管有能力在阳极电流低于这个最小保持值时关闭，因此，当在正弦交流电源上使用时，可控硅将自动关闭，在每个半周期的交叉点附近的某个值，并且我们现在知道，将保持关闭状态，直到下一个门触发脉冲的应用。
由于交流正弦电压在每半个周期中不断地从正极变为负极，这使得晶闸管在正极波形的180o 零点处关闭。这种效应被称为“自然整流”，是可控硅的一个非常重要的特性。
用于直流电源供电的电路中的晶闸管，由于直流电源电压是连续的，这种自然的整流条件不能发生，因此必须在适当的时候提供其他方法来关闭晶闸管，因为一旦触发晶闸管，它将保持导通。
然而在交流正弦电路中，自然换相每半个周期发生一次。然后在交流正弦波的正半周期中，晶闸管正偏(阳极正极) ，并且可以用门信号或脉冲触发“ ON”。在负半周期内，阳极为负，阴极为正。晶闸管被这个电压反向偏置，即使存在门信号也不能导通。、
因此，通过在交流正半波的适当时刻施加一个栅极信号，可以触发晶闸管进入导通，直到正半波周期结束。因此，相位控制(也就是所谓的相位控制)可以用来在交流波形的正半波的任何一点触发晶闸管，可控硅的许多用途之一是在交流系统的功率控制中如图所示。
晶闸管相位控制

在每个正半周期开始时，SCR 为“ OFF”。在应用门脉冲触发晶闸管进入传导和保持完全锁定“ ON”的积极周期期间。如果晶闸管在半周期开始时被触发(θ = 0 o) ，在整个正周期的交流波形(半波整流交流)中，负载(灯)将为“ ON”，高平均电压为0.318 × Vp。
由于栅极触发脉冲的应用沿半周期(θ = 0-90 o)增加，灯被照亮的时间较短，传递给灯的平均电压也将相应减少其亮度。
然后，我们可以使用可控硅作为交流调光器，以及在各种其他交流电源应用，如: 交流电动机的速度控制，温度控制系统和功率调节电路等。
到目前为止，我们已经看到，晶闸管本质上是一个半波器件，当阳极为正时，它只进行正半波，而当阳极为负时，它就像二极管一样阻断电流流动，与门信号无关。
但是，还有更多的半导体器件可用于“晶闸管”的旗帜下，可以在两个方向导电，全波器件，或可以关闭门信号。
这些装置包括“栅极关断晶闸管”(GTO)、“静电感应晶闸管”(SITH)、“ MOS 可控晶闸管”(MCT)、“硅可控开关”(SCS)、“三极晶闸管”(Triode thyristor)和“光激活晶闸管”(LASCR)等等，所有这些装置都有各种电压和电流额定值，使它们在非常高功率的应用中具有吸引力。
晶闸管概述
可控硅整流器通常称为晶闸管，是一种三结 PNPN 半导体器件，可以看作是两个相互连接的晶体管，可用于重负载的开关。他们可以锁定-“ ON”由一个单一的正电流脉冲施加到他们的栅极端子，并将无限期地保持“ ON”，直到阳极到阴极电流下降到最低锁定水平。
晶闸管的静态特性

• 晶闸管是只能在开关模式下工作的半导体器件。
  
  

• 晶闸管是电流控制装置，一个小的门电流控制一个较大的阳极电流。
  
  

• 只有当正向偏置和触发电流施加到栅极时才导电。
  
  

• 一旦触发“ ON”，可控硅就像整流二极管一样工作。
  
  

• 阳极电流必须大于保持电流，以保持导通。
  
  

• 当反向偏置时阻止电流流动，不管是否应用栅极电流。
  
  

• 一旦触发“ ON”，即使在阳极电流高于闭锁电流的情况下，门极电流不再施加时，也将闭锁“ ON”导通。
  
  

晶闸管是一种高速开关，可以用来替代许多电路中的机电式继电器，因为它们没有运动部件，没有接触电弧，或者受到腐蚀或污垢的影响。但是，除了简单地切换大电流“ ON”和“ OFF”，晶闸管可以用来控制交流负载电流的平均值而不耗散大量的功率。晶闸管电源控制的一个很好的例子是电灯、加热器和电机转速的控制。
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