单向可控硅的基本工作原理是什么？及应用电路介绍

单向可控硅是一种常用的半导体器件，它在许多电子应用中发挥着关键作用。本文将介绍单向可控硅的基本工作原理以及其在电路中的应用。

可控硅整流器是一种常用的电力半导体电子器件，具有控制开关数千瓦乃至兆瓦级电功率的能力.从结构上说，它是 一种反向截止三极管型的闸流晶体管，由三个PN结(PN-PN四层)构成.器件的外引线有阴极、阳极、控制极三个电极，典型大电流可控硅整流器的示意剖面见图.器件的反向特性(阳极接负)和PN结二极管的反向特性相似;其正向特性，在 一定范围内器件处于阻抗很高的关闭状态(正向阻断态，即伏安特性一象限中虚线下的实线部分).当正向瞬间电压大于转折电压时，器件迅速转变到低电压大电流的通导状态

一、单向可控硅的基本工作原理

单向可控硅是一种由三个半导体组成的晶闸管，包括阳极、阴极和门极。其中阳极和阴极是P型半导体，门极是N型半导体。当在阳极和阴极之间施加电压时，电流可以在阳极和阴极之间自由流动。同时，门极的控制电压可以控制电流的通断。

单向可控硅的控制原理是通过门极来控制阴极与阳极之间的导通。当门极电压为0时，阴极与阳极之间的PN结处于反向偏置状态，因此阴极和阳极之间没有电流通过。当门极电压大于0时，门极与阴极之间的PN结将正向偏置，从而产生电流通过阴极和阳极之间的PN结，使阴极和阳极之间的电流可以通过。

单向可控硅的一个重要特点是其触发特性。当门极电压小于一定值时，单向可控硅处于关闭状态，无法导通电流。只有当门极电压超过这个阈值时，单向可控硅才会被触发并导通电流。这个阈值被称为触发电压，它的大小可以通过调整门极电路的参数来控制。

二、单向可控硅的应用电路

交流开关电路

单向可控硅在交流开关电路中的应用非常常见。在这种电路中，单向可控硅被用来控制交流电的通断。通过调节门极电压的大小，可以控制单向可控硅的导通和关闭，从而实现交流电的开关功能。这种电路通常应用于各种家用电器、工业设备以及电动工具等。

调压电路

单向可控硅还可以应用于调压电路中。通过在单向可控硅的阳极和阴极之间串联一个电位器，可以实现对电压的调节。当门极电压达到一定值时，单向可控硅导通，电流通过电位器，从而产生分压效果。通过调节门极电压的大小，可以控制单向可控硅的导通程度，从而实现电压的调节。这种电路通常应用于各种电源设备、实验室仪器以及灯光调节等。

触发电路

单向可控硅还可以应用于触发电路中。在触发电路中，单向可控硅被用来控制其他电子器件的开关。例如，在日光灯触发电路中，单向可控硅被用来触发日光灯的启动。当门极电压达到一定值时，单向可控硅导通，产生瞬时高压，使日光灯中的汞气放电，从而启动日光灯。这种电路通常应用于各种照明设备、广告牌以及舞台灯光等。

电机调速电路

单向可控硅还可以应用于电机调速电路中。在电机调速电路中，单向可控硅被用来控制电机的转速。通过调节门极电压的大小，可以控制单向可控硅的导通和关闭，从而控制电机的转速。这种电路通常应用于各种电动工具、工业设备以及汽车电子系统等。

三、总结

本文介绍了单向可控芯的工作原理以及其在电路中的应用。作为常用的半导体器件之一，单向可控芯在电子应用中发挥着重要作用。通过调节门极电压的大小，可以控制电流的通断和大小，从而实现多种不同的应用功能。