可控硅在工作时的基本原理是什么？

可控硅是一种半导体器件，也称为晶闸管。它由三个区域组成：阳极(A)、阴极(C)和控制端(K)。当加上控制信号时，可控硅可以通过改变阳极和阴极之间的电场强度来导通或截止，从而实现对电路的控制。下面将介绍可控硅在工作时的基本原理。

基本结构：可控硅通常由P型半导体和N型半导体构成。其中，P型半导体的一端涂有一层掺杂剂，可以吸收电子;N型半导体的一端则没有掺杂剂，可以释放电子。可控硅的阳极和阴极分别连接到电源的正负极，控制端连接到控制信号源。

工作原理：当加上控制信号时，控制端会产生一个脉冲信号，这个信号会使得可控硅中的电流瞬间变化。由于P型半导体和N型半导体之间存在PN结，因此可控硅中的电流也会随之变化。具体来说，当控制端产生脉冲信号时，会使PN结中的电子和空穴重新组合，形成一个反向偏置的电场。这个电场会使得可控硅中的电流瞬间增大，从而导通电路。当控制端停止产生脉冲信号时，可控硅中的电流会迅速减小，从而截止电路。

1、在半导体p-n结外加正向电压，形成正向pn区。

2、在pn区中加正向电压，形成反向pn区，同时在该区域施加电流。

3、由于反向PN区的存在，使得在导通后不会产生单向导电性。

4、当外电路有触发信号时，则内阻较小的那个管子导通;否则截止。

可控性：可控硅的可控性取决于控制端产生的脉冲信号的宽度和频率。一般来说，脉冲信号的宽度越小、频率越高，可控硅的可控性就越好。这是因为较小的脉冲信号可以使得PN结中的电子和空穴重新组合得更加迅速，从而使得可控硅中的电流变化更加剧烈。

应用领域：可控硅广泛应用于电力系统、自动化控制系统、通信系统等领域。在电力系统中，可控硅可以用作电压调节器、电流控制器等;在自动化控制系统中，可控硅可以用作开关、传感器等;在通信系统中，可控硅可以用作调制解调器、放大器等。

普通可控硅最基本的用途就是可控整流。二极管整流电路属于不可控整流电路。如果把二极管换成可控硅，就可以构成可控整流电路。我画一个最简单的单相半波可控整流电路。在正弦交流电压U2的正半周期间，如果VS的控制极没有输入触发脉冲Ug，VS仍然不能导通，只有在U2处于正半周，在控制极外加触发脉冲Ug时，可控硅被触发导通。画出它的波形图，可以看到，只有在触发脉冲Ug到来时，负载RL上才有电压UL输出。Ug到来得早，可控硅导通的时间就早;Ug到来得晚，可控硅导通的时间就晚。通过改变控制极上触发脉冲Ug到来的时间，就可以调节负载上输出电压的平均值UL(阴影部分的面积大小)。在电工技术中，常把交流电的半个周期定为180°，称为电角度。这样，在U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α;在每个正半周内可控硅导通的电角度叫导通角θ。很明显，α和θ都是用来表示可控硅在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角α或导通角θ，改变负载上脉冲直流电压的平均值UL，实现了可控整流。

总之，可控硅是一种重要的半导体器件，其基本原理是通过改变阳极和阴极之间的电场强度来导通或截止电路。可控硅具有较高的可控性和广泛的应用领域，是现代电子技术中不可或缺的一部分。随着技术的不断发展，可控硅的应用范围也在不断扩展，为人们的生活和工作带来了便利和创新。

这样你对可控硅的工作原理有了一定的了解了吗?