晶閘管電路設(shè)計(jì)：可控硅電路

晶閘管或 SCR 電路用于許多功率控制用途，從照明控制到交流電源電機(jī)以及其他開關(guān)應(yīng)用。

晶閘管或可控硅整流器SCR是一種特別有用的組件，它在功率控制等領(lǐng)域有許多用途，這些組件可用于切換高電壓和電流。晶閘管已經(jīng)接管了曾經(jīng)由繼電器處理的大多數(shù)功率開關(guān)應(yīng)用，盡管仍然使用非常高的電壓接觸器。

晶閘管或可控硅整流器，SCR設(shè)計(jì)可以直截了當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行。這些器件雖然有點(diǎn)不尋常，但遵循管理其他組件的相同基本電路設(shè)計(jì)規(guī)則。

主要問題是確保所有組件的額定值都足夠，因?yàn)榫чl管電路通常用于高功率應(yīng)用。

晶閘管，可控硅電路基礎(chǔ)知識(shí)

晶閘管或可控硅整流器的工作方式與標(biāo)準(zhǔn)雙極晶體管或FET的工作方式不同。

晶閘管有兩個(gè)電極連接到要控制的主電路。這兩個(gè)電極稱為陽極和陰極。

稱為柵極的第三個(gè)電極用于控制電路內(nèi)的晶閘管。

晶閘管或可控硅電路符號(hào)

晶閘管技術(shù)注意事項(xiàng)：

晶閘管或SCR基于PNPN結(jié)構(gòu)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，并具有三個(gè)電極：陽極，陰極和柵極。當(dāng)柵極接收到觸發(fā)電流時(shí)，它會(huì)觸發(fā)晶閘管，使電流流動(dòng)，直到陽極和陰極之間的電壓被移除。這使得晶閘管能夠切換高電壓和電流，盡管它只是周期的一半以上。兩個(gè)可用于覆蓋周期的兩半。

要了解SCR在電路中的工作方式，最好查看其等效電路。由此可見，SCR可以認(rèn)為由兩個(gè)相互連接的晶體管組成。

在初始條件下，陽極和陰極之間沒有傳導(dǎo)。但是，如果電流施加到柵極，使TR2導(dǎo)通，則SCR將導(dǎo)通，但僅在一個(gè)方向上。即使移除柵極電流，這種傳導(dǎo)也將保持。這樣，柵極電流可以被視為觸發(fā)脈沖。

為了停止傳導(dǎo)，陽極和陰極之間的電壓需要降低到壓差水平以下。當(dāng)一個(gè)或兩個(gè)晶體管達(dá)到其截止模式時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。此時(shí)，整個(gè)設(shè)備的導(dǎo)通將停止，并且需要重新觸發(fā)柵極。

晶閘管的等效電路

如可以收集的，晶閘管、SCR只在一個(gè)方向上導(dǎo)電。當(dāng)與交流信號(hào)一起使用時(shí)，需要為每個(gè)導(dǎo)通半周期重新觸發(fā)。

一旦晶閘管SCR處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，對(duì)于所有陽極電流值，器件兩端的壓降通常約為1 V，直至其額定值。

然后，SCR繼續(xù)導(dǎo)通，而陽極電流保持在器件的保持電流（通常表示為IH）之上。低于此值，SCR 停止傳導(dǎo)。因此，在直流和一些高電感交流電路中，必須有一種在SCR繼續(xù)導(dǎo)通時(shí)關(guān)閉設(shè)備的方法。

晶閘管柵極電路設(shè)計(jì)

為了防止柵極過載和誤觸發(fā)，柵極電路中經(jīng)常放置一些電阻。

晶閘管電路顯示額外的柵極電阻

在設(shè)計(jì)SCR電路時(shí)，通常包括兩個(gè)柵極電阻。

圖中包括R1，以將柵極電流限制在可接受的水平。選擇該電阻器是為了提供足夠的電流來觸發(fā)SCR，同時(shí)不會(huì)提供太多的電流，以致柵極結(jié)處于應(yīng)力之下。

第二個(gè)電阻R2是柵極陰極電阻，有時(shí)表示為RGK包括，以防止雜散觸發(fā)。它有效地降低了柵極的靈敏度。

有時(shí)，該電阻器可能包含在SCR封裝本身中，可能不需要外部電阻器。有必要檢查制造商數(shù)據(jù)表以確定需要什么。