可控硅又稱晶閘管（Silicon Controlled Rectifier,SCR）。自從20世紀50年代問世以來已經發(fā)展成了一個大的家族，它的主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管、可關斷晶可控硅閘管、快速晶閘管，等等。

簡介

可控硅，是可控硅整流元件的簡稱，是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件，亦稱為晶閘管。具有體積小、結構相對簡單、功能強等特點，是比較常用的半導體器件之一。該器件被廣泛應用于各種電子設備和電子產品中，多用來作可控整流、逆變、變頻、調壓、無觸點開關等。家用電器中的調光燈、調速風扇、空調機、電視機、電冰箱、洗衣機、照相機、組合音響、聲光電路、定時控制器、玩具裝置、無線電遙控、攝像機及工業(yè)控制等都大量使用了可控硅器件。

結構

大家使用的是單向晶閘管，也就是人們常說的普通晶閘管，它是由四層半導體材料組成的，有三個PN結，對外有三個電極〔圖2(a)〕:第一層P型半導體引出的電極叫陽極A，第三層P型半導體引出的電極叫控制極G，第四層N型半導體引出的電極叫陰極K。從晶閘管的電路符號〔圖2(b)〕可以看到，它和二極管一樣是一種單方向導電的器件，關鍵是多了一個控制極G，這就使它具有與二極管完全不同的工作特性。

以硅單晶為基本材料的P1N1P2N2四層三端器件,起始于1957年，因為它的特性類似于真空閘流管，所以國際上通稱為硅晶體閘流管，簡稱晶閘管T，又因為晶閘管最初的在靜止整流方面，所以又被稱之為硅可控整流元件，簡稱為可控硅SCR.

在性能上，可控硅不僅具有單向導電性，而且還具有比硅整流元件(俗稱"死硅")更為可貴的可控性.它只有導通和關斷兩種狀態(tài).

可控硅能以毫安級電流控制大功率的機電設備，如果超過此功率，因元件開關損耗顯著增加，允許通過的平均電流相降低，此時，標稱電流應降級使用.

可控硅的優(yōu)點很多，例如:以小功率控制大功率，功率放大倍數高達幾十萬倍;反應極快，在微秒級內開通、關斷;無觸點運行，無火花、無噪音;效率高，成本低等等.

可控硅的弱點:靜態(tài)及動態(tài)的過載能力較差;容易受干擾而誤導通.

可控硅從外形上分類主要有:螺栓形、平板形和平底形.

不管可控硅的外形如何，它們的管芯都是由P型硅和N型硅組成的四層P1N1P2N2結構.見圖1.它有三個PN結(J1、J2、J3)，從J1結構的P1層引出陽極A，從N2層引出陰級K，從P2層引出控制極G，所以它是一種四層三端的半導體器件.

工作原理

結構原件

可控硅是P1、N1、P2、N2四層三端結構元件，共有三個PN結，分析原理時，可以把它看作由一個PNP管和一個NPN管所組成，其等效圖解如右圖所示。雙向可控硅:雙向可控硅是一種硅可控整流器件，也稱作雙向晶閘管。這種器件在電路中能夠實現交流電的無觸點控制，以小電流控制大電流，具有無火花、動作快、壽命長、可靠性高以及簡化電路結構等優(yōu)點。從外表上看，雙向可控硅和普通可控硅很相似，也有三個電極。

但是，它除了其中一個電極G仍叫做控制極外，另外兩個電極通常卻不再叫做陽極和陰極，而統稱為主電極Tl和T2。它的符號也和普通可控硅不同，是把兩個可控硅反接在一起畫成的，如圖2所示。它的型號，在我國一般用"3CTS"或"KS"表示;國外的資料也有用"TRIAC"來表示的。雙向可控硅的規(guī)格、型號、外形以及電極引腳排列依生產廠家不同而有所不同，但其電極引腳多數是按T1、T2、G的顧序從左至右排列(觀察時，電極引腳向下，面對標有字符的一面)。目前市場上最常見的幾種塑封外形結構雙向可控硅的外形及電極引腳排列如下圖1所示。