可控硅元件的结构
不论可控硅的外形怎么，它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。见图1。它有三个PN结（J1、J2、J3），从J1结构的P1层引出阳极A，从N2层引出阴级K，从P2层引出操控极G，所以它是一种四层三端的半导体器材。
可控硅主要参数
1、 额外通态均匀电流
在必定条件下，阳极—阴极间能够连续经过的50赫兹正弦半波电流的均匀值。
2、 正向阻断峰值电压
在操控极开路未加触发信号，阳极正向电压还未超越导能电压时，能够重复加在可控硅两头的正向峰值电压。可控硅接受的正向电压峰值，不能超越手册给出的这个参数值。
3、 反向阴断峰值电压
当可控硅加反向电压，处于反向关断状况时，能够重复加在可控硅两头的反向峰值电压。运用时，不能超越手册给出的这个参数值。
4、 操控极触发电流
在规矩的环境温度下，阳极—阴极间加必定电压，使可控硅从关断状况转为导通状况所需求的最小操控极电流和电压。
5、 保持电流
在规矩温度下，操控极断路，保持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。
选用可控硅技能对照明体系进行操控具有：电压调理速度快，精度高，可分时段实时调整，有稳压效果，选用电子元件，相对来说体积小、重量轻、成本低。但该调压办法存在一丧命缺点，由于斩波，使电压无法完成正弦波输出，还会呈现许多谐波，构成对电网体系谐波污染，损害极大，不能用在有电容补偿电路中。（现代照明规划要求规矩，照明体系中功率因数有必要到达0.9以上，而气体放电灯的功率因数在一般在0.5以下，所以都规划用电容补偿功率因数）在国外发达国家，已有明文规矩对电气设备谐波含量的约束，在国内，北京、上海、广州等大城市，已对谐波含量超支的设备约束并入电网运用。
可控硅作业原理
在剖析可控硅作业原理时，咱们经常将这种四层P1N1P2N2结构看作由一个PNP管和NPN管构成，如下图所示。
当阳极A端加上正向电压时，BG1和BG2管均处于扩大状况，此刻由操控极G端输入正向触发信号，使得BG2管有基极电流ib2经过，经过BG2管的扩大后，其集电极电流为ic2=β2ib2。而ic2沿电路流至BG1的基极，故有ib1=ic2，电流又经BG1管的扩大效果后，得到BG1的集电极电流为ic1=β1ib1=β1β2ib2。此电流又流回BG2的基极，使得BG2的基极电流ib2增大，然后构成正向反应使电流剧增，然后使得可控硅饱满并导通。由于在电路中构成了正反应，所以可控硅一旦导通后无法关断，即便操控极G端的电流消失，可控硅仍能持续保持这种导通的状况。
经过上面临作业原理的剖析可知，可控硅只具有导通和关断两种作业状况，那么这两种作业状况之间怎么进行转化呢？如下表：
可控硅的运用
可控硅在实践运用中电路把戏最多的是其栅极触发回路，归纳起来有直流触发电路，沟通触发电路，相位触发电路等等。
1、直流触发电路
如图2是一个电视机常用的过压保护电路，当E+电压过高时A点电压也变高，当它高于稳压管DZ的稳压值时DZ道通，可控硅D受触发而道通将E+短路，使保险丝RJ熔断，然后起到过压保护的效果。
2、相位触发电路
相位触发电路实践上是沟通触发电路的一种，如图3，这个电路的办法是运用RC回路操控触发信号的相位。当R值较少时，RC时刻常数较少，触发信号的相移A1较少，因而负载取得较大的电功率；当R值较大时，RC时刻常数较大，触发信号的相移A2较大，因而负载取得较少的电功率。这个典型的电功率无级调整电路在日常日子中有许多电气产品中都运用它。
可控硅在调光器中的运用
可控硅调光器是现在舞台照明、环境照明范畴的干流设备。
在照明体系中运用的各种调光器实质上便是一个沟通调压器，旧式的变压器和变阻器调光是选用调理电压或电流的起伏来完成的，如下图所示。u1是未经调压的220V沟通电的波形，经调压后的电压波形为u2，由于其起伏小于u1，使灯火变暗。在这种调光形式中，尽管改动了正弦沟通电的幅值，但并未改动其正弦波形的实质。
与变压器、电阻器比较，可控硅调光器有着彻底不同的调光机理，它是选用相位操控办法来完成调压或调光的。关于一般反向阻断型可控硅，其闸流特性表现为当可控硅加上正向阳极电压的一起又加上恰当的正向操控电压时，可控硅就导通；这一导通即便在撤去门极操控电压后仍将保持，一直到加上反向阳极电压或阳极电流小于可控硅本身的保持电流后才关断。一般的可控硅调光器便是运用可控硅的这一特性完成前沿触发相控调压的。在正弦波沟通电过零后的某一时刻t1（或某一相位角wt1），在可控硅操控极上加一触发脉冲，使可控硅导通，依据前面介绍过的可控硅开关特性，这一导通将保持到正弦波正半周完毕。因而在正弦波的正半周（即0~p区间）中，0~wt1规模可控硅不导通，这一规模称为操控角，常用a表明；而在wt1~p间可控硅导通，这一规模称为导通角，常用j表明。同理在正弦波沟通电的负半周，对处于反向联接的另一个可控硅（对两个单向可控硅反并联或双向可控硅而言）在t2时刻（即相位角wt2）施加触发脉冲，使其导通。如此循环往复，对正弦波每半个周期操控其导通，取得相同的导通角。如改动触发脉冲的施加时刻（或相位），即改动了导通角j（或操控角a）的巨细。导通角越大调光器输出的电压越高，灯就越亮。从上述可控硅调光原理可知，调光器输出的电压波形现已不再是正弦波了，除非调光器处在全导通状况，即导通角为180°（或p）。正是由于正弦波被切开、波形遭受损坏，会给电网带来搅扰等问题……
好的调光设备应采纳必要办法，尽力下降运用可控硅技能后发生的搅扰。
可控硅调光器的运用要害
榜首、运转环境要素是这类调光设备要害的影响要素，在选购、设备之前我们需求将这类设备的设备环境进行测里，而且杰出相应的电力目标问题，有必要确保所选购的调光器设备在这方面能够告知满意于自己的日常需求。
第二、防止将可控硅周光器设备执政湿、阳光直射的当地。而且在衔接进程傍边，我们最好选用原厂家所供给的电源线，不然或许由于电流运送的不稳定，导致了设备呈现毛病问题。
第三、针对这类设备的设备操作，我们有必要进行换位考虑，从日后的运用以及修理保养视点来考虑，确保能够让日后的相关操作得到快捷的进行。
第四、在运用进程傍边防止调光器四周存在热源、水源，愈加需求做好相应的防腐、防潮办法。不论是设备仍是运用，操作人员都应该提早熟读说明书，这样在充沛了解这款类型的调光器之下进行运用。
第五、坚持做好可控硅调光器和运转设备环境的两层清洁卫生清扫，防尘办法的采纳，也能够使得这类调光器的功能发挥愈加超卓。
第六、在运转这样的调光设备时，假设发现任何反常现象或是毛病问题的发生，有必要要第- -时 间告诉原厂家的修理人员，千万不要私自拆开调
光设备进行修理，不然或许形成更大的毛病，导致调光器直接作废。
第七、依据这类设备的运用情况，拟定完善有用的保护保养计划，定时运用专业的检则设备为调光设备故好检测。
这两年来，LED工业的快速开展，使得可控硅调光器等产品的市场需求里也逐渐添加。期望经过上面的简略介绍，能够协助我们更好的了解关于这类调光设备在设备与运用进程傍边的根本注意事项。
可控硅规划十条黄金规矩
1.为了导通闸流管（或双向可控硅），有必要有门极电流≧IGT ，直至负载电流到达≧IL 。这条件有必要满意，并按或许遇到的最低温度考虑；
2.要断开（切换）闸流管（或双向可控硅），负载电流有必要《IH， 并保持满意长的时刻，使能回复至截止状况。在或许的最高运转温度下有必要满意上述条件。；
3. 规划双向可控硅触发电路时，只需有或许，就要避开3+象限（WT2-，+）；
4. 为削减杂波吸收，门极连线长度降至最低。回来线直连续至MT1（或阴极）。若用硬线，用螺旋双线或屏蔽线。门极和MT1 间加电阻1kΩ或更小。高频旁路电容和门极间串接电阻。另一解决办法，选用H 系列低灵敏度双向可控硅；
5. 若dVD/dt 或dVCOM/dt 或许引起问题，在MT1 和MT2 间参加RC 缓冲电路。若高dICOM/dt 或许引起问题，参加一几mH 的电感和负载串联。另一种解决办法，选用Hi-Com 双向可控硅；
6. 假设双向可控硅的VDRM 在严峻的、反常的电源瞬间进程中有或许被超出，选用下列办法之一： 负载上串联电感量为几μH 的不饱满电感，以约束dIT/dt； 用MOV 跨接于电源，并在电源侧添加滤波电路；
7. 选用好的门极触发电路，避开3+象限工况，能够最大极限进步双向可控硅的dIT/dt 接受能力；
8. 若双向可控硅的dIT/dt 有或许被超出，负载上最好串联一个几μH 的无铁芯电感或负温度系数的热敏电阻。另一种解决办法：对电阻性负载选用零电压导通；
9. 器材固定到散热器时，防止让双向可控硅遭到应力。固定，然后焊接引线。不要把铆钉芯轴放在器材接口片一侧。；
10.为了长时间牢靠作业，应确保Rth j-a 满意低，保持Tj 不高于Tjmax ，其值相应于或许的最高环境温度。
