可控硅的6种用法
晶闸管，又称可控硅（单向ｓｃｒ、双向ｂｃｒ）是一种４层的（ｐｎｐｎ）三端器件。在电子技术和工业控制中，被派作整流和电子开关等用场。在这里，笔者介绍它们的基本特性和几种典型应用电路。
１．锁存器电路。
图１是一种由继电器ｊ、电源（＋１２ｖ）、开关ｋ１和微动开关ｋ２组成的锁存器电路。当电源开关ｋ１闭合时，因ｊ回路中的开关ｋ２和其触点ｊ－１是断开的，继电器ｊ不工作，其触点ｊ－２也未闭合，所以电珠ｌ不亮。一旦人工触动一下ｋ２，ｊ得电激活，对应的触点ｊ－１、ｊ－２闭合，ｌ点亮。此时微动开关ｋ２不再起作用（已自锁）。要使电珠ｌ熄灭，只有断开电源开关ｋ１使继电器释放，电珠ｌ才会熄灭。所以该电路具有锁存器（ｊ－１自锁）的功能。
图２电路是用单向可控硅ｓｃｒ代替图１中的继电器ｊ，仍可完成图１的锁存器功能，即开关ｋ１闭合时，电路不工作，电珠ｌ不亮。当触动一下微动开关ｋ２时，ｓｃｒ因电源电压通过ｒ１对门极加电而被触发导通且自锁，ｌ点亮，此时ｋ２不再起作用，要使ｌ熄灭，只有断开ｋ１。由此可见，图２电路也具有锁存器的功能。
图２与图１虽然都具有锁存器功能，但它们的工作条件仍有区别：
（１）图１的锁存功能是利用继电器触点的闭合维持其ｊ线圈和ｌ的电流，但图２中，是利用ｓｃｒ自身导通完成锁存功能。
（２）图１的ｊ与控制器件ｌ完全处于隔离状态，但图２中的ｓｃｒ与ｌ不能隔离。所以在实际应用电路中，常把图１和图２电路混合使用，完成所需的锁存器功能。
２．单向可控硅ｓｃｒ振荡器。
图３电路是利用ｓｃｒ的锁存性制作的低频振荡器电路。
图中的扬声器ｌｓ（８ω／０．５ｗ）作为振荡器的负载。当电路接上电源时，由于电源通过ｒ１对ｃ１充电，初始时，ｃ１电压很低，ａ、ｂ端的电位器ｗ的分压不能触发ｓｃｒ，ｓｃｒ不导通。当ｃ１充得电压达到一定值时，ａ、ｂ端电压升高，ｓｃｒ被触发而导通。一旦ｓｃｒ导通，电容器ｃ１通过ｓｃｒ和ｌｓ放电，结果ａ、ｂ 端的电压又下降，当ａ、ｂ端电压下降到很低时，又使ｓｃｒ截止，一旦ｓｃｒ截止，电容器ｃ１又通过ｒ１充电，这种充放电过程反复进行形成电路的振荡，此时ｌｓ发出响声。电路中的ｗ可用来调节ｓｃｒ门极电压的大小，以达到控制振荡器的频率变化。按图中元件数据，ｃ１取值为０．２２～４μｆ，电路均可正常工作。
３．ｓｃｒ半波整流稳压电源。
如图４电路，是一种输出电压为＋１２ｖ的稳压电源。
该电路的特点是变压器ｂ将２２０ｖ的电压变换为低压（１６～２０ｖ），采用单向可控硅ｓｃｒ半波整流。ｓｃｒ的门极ｇ从ｒ１、ｄ１和ｄ２的回路中的ｃ点取出约１３．４ｖ的电压作为ｓｃｒ门阴间的偏置电压。电容器ｃ１起滤波和储能作用。在输出ｃｄ端可获得约＋１２ｖ的稳压。
电路工作时，当ａ点低压交流为正半周时，ｓｃｒ导通对ｃ１充电。当充电电压接近ｃ点电压或交流输入负半周时，ｓｃｒ截止，所以ｃ１上充得电压（即输出端ｃｄ）不会高于ｃ点的稳压值。只有储能电容ｃ１输出端对负载放电，其电压低于ｃ点电压时，在ａ点的正半周电压才会给ｃ１即时补充充电，以维持输出电压的稳定。图４电路与电池配合已成功用于某设备作后备电源。该稳压电源，按图中参数其输出电流可达２～３ａ。
４．ｓｃｒ全波整流稳压电源。
上述的半波整流稳压电源，其缺点是电源的效率低，其纹波也较大。图５的ｓｃｒ全波整流稳压电源，完全克服了上述的缺点。该电路的输出电压也为１２ｖ（也可改接成其他电压输出）。该电路实际是由图４的两个半波整流和稳压电路组合而成。ｄ１、ｓｃｒ１、ｄ４等工作在交流的正半周；ｄ２、ｓｃｒ２、ｄ６等工作在交流的负半周，他们共同向输出的ｃ、ｄ端提供电流。电路中的ｄ３、ｄ５起隔离作用，即ｄ３是防止ａ点交流负半周时，其电流通过ｒ１；ｄ５是防止ａ点交流正半周时，其电流通过ｒ２的。电路的其他工作过程与上期图４相同。
５．双向可控硅和固体继电器（ｓｓｒ）。
利用双向可控硅ｂｃｒ制作调光器是ｂｃｒ最常见的应用，这里不再复述。笔者剖析过一种ｓｈａｒｐ（夏普）固体继电器ｓｓｒ（ｓ２０１ｓ０２型）产品的内部电路，以此说明ｂｃｒ的应用，如图６所示。由图可见，该ｓｓｒ产品是由双向可控硅ｂｃｒ和光耦合交流过零触发电路共同组成的，因此该ｓｓｒ的效率高（即功耗小）、自身引起的电噪声（脉冲式干扰）很小。利用图６的内部电路，读者完全可以自制ｓｓｒ，并把他应用到控制电路中。
如图７可控制交流（２２０ｖ）电源的插座电路。
图中的光耦合器ｍｏｃ３０４１为ｂｃｒ提供交流过流触发信号。一般ｍｏｃ３０４１的输入控制电流约２０ｍａ，所以当控制信号为５ｖ时，其限流电阻取２７０ω。图中的ｒ２是控制ｂｃｒ门极（ｇ）触发电流的，该值应随使用ｂｃｒ型号而调整的，一般６ａ／７００ｖ的ｂｃｒ，其ｇ极所需的触发电流约１０ｍａ，即可可靠触发ｂｃｒ工作。图中的ｚ为交流电源插座。当图７中的控制信号输出５ｖ电平时，ｂｃｒ导通，ｚ上即有２２０ｖ的电压输出，反之，ｚ无输出电压。
６．抑制ｒｆ干扰的辅助电路当电路中使用了可控硅作多种控制电路时，一般应附加抑制ｒｆ干扰的辅助电路，尤其是使用了双向可控硅的电路。一般抑制ｒｆ干扰的电路是加在交流电源的输入端，如图８所示。
电路中的电感ｌ１、ｌ２和电容器ｃ１的值已在图中标注。
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图２电路是用单向可控硅ｓｃｒ代替图１中的继电器ｊ，仍可完成图１的锁存器功能，即开关ｋ１闭合时，电路不工作，电珠ｌ不亮。当触动一下微动开关ｋ２时，ｓｃｒ因电源电压通过ｒ１对门极加电而被触发导通且自锁，ｌ点亮，此时ｋ２不再起作用，要使ｌ熄灭，只有断开ｋ１。由此可见，图２电路也具有锁存器的功能。
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２．单向可控硅ｓｃｒ振荡器。
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