可控硅(可控硅)是一种由硅制成的单向半导体器件。这个装置是闸流管的固态等效装置，因此也被称为晶闸管或甲状腺晶体管。事实上，可控硅(可控硅整流器)是通用电气公司给可控硅起的一个商标名。基本上,可控硅是由p型和n型材料交替层组成的三端四层半导体器件。
因此它有三个pn结点J1J2和J3.。下图显示了具有p-n-p-n层的可控硅。该器件具有阳极(A)、阴极(K)和栅极(G)。极端子(G)连接到靠近阴极(K)端子的p层上。
可控硅或可控硅的符号如下图所示。
可控硅可以看作是两个相互连接的晶体管，如下图所示。
可见，单可控硅是一个pnp晶体管(Q1)和一个npn型晶体管(问2)。这里是Q的发射器1作为可控硅的阳极端，而Q的发射极2是它的阴极。进一步，Q的底1是否连接到Q的收集器2还有Q的收集器1和Q的底相连吗2。可控硅的栅极端子连接到Q的基极2,太。
通过分析SCR在以下模式下的行为，可以了解SCR的工作:
可控硅的反向阻塞模式
在这种模式下，可控硅通过将其阳极端(A)连接到负极，阴极端(K)连接到正极端来反向偏压电池。这导致了连接J的反向偏置1和J3.，这反过来阻止了电流通过设备，尽管事实上，结J2仍然处于正向偏压状态。
在这种状态下，SCR表现为典型的二极管。在这个反向偏置条件下，只有反向饱和电流流过器件，就像在反向偏置二极管的情况下，这是用蓝线显示的特性曲线。与二极管一样，该器件也表现出超出反向安全电压极限的反向击穿现象。
可控硅正向阻塞模式
在这里，正偏压作用于可控硅，将阳极端(a)连接到电池的正极，将阴极端(K)连接到电池的负极，如下图所示。在这种情况下，结点J1和J3.当结J时得到正向偏压2反向偏置。
在这里，电流也不能通过晶闸管，除了微小的电流流动作为饱和电流如下图所示的蓝色曲线特征曲线。
可控硅正向导通模式
可控硅也可以导电
(i)通过增加施加在阳极端(A)的正电压，使之超过击穿电压VB或
(ii)在栅极端子(G)上施加正电压，如下图所示。
在第一种情况下，施加偏置的增加导致初始反向偏置结J2在正向击穿电压V所对应的点击穿B。这导致通过可控硅的电流突然增加，如图特征曲线中的粉色曲线所示，尽管可控硅的栅极端子仍然是无偏置的。
然而，可控硅也可以在一个更小的电压水平上被打开，通过证明小的正电压在门终端。这背后的原因可以更好地理解，考虑晶体管等效电路的可控硅如图所示。
这里可以看到，在栅极端施加正电压时，晶体管Q2打开开关，集电极电流流入晶体管Q的基极1。这导致问1打开，使集电极电流流入Q的基极2。
这导致晶体管以非常快的速度饱和，即使去除施加在栅极端子上的偏置，也不能停止这一动作，只要电流通过可控硅大于锁存电流的值。在这里，闭锁电流被定义为即使栅极脉冲被移除后，维持可控硅导电状态所需的最小电流。
在这种状态下，可控硅被称为锁存，没有办法限制通过器件的电流，除非在电路中使用外部阻抗。这就需要采用不同的技术，如自然整流、强制整流或反向偏压关断和栅极关断来关闭一个导电可控硅。
基本上，所有这些技术都旨在降低阳极电流低于保持电流。保持电流定义为维持可控硅导电模式的最小电流。
与关断技术类似，可控硅也有不同的开断技术，有直流门信号触发、交流门信号触发、脉冲门信号触发、正向电压触发、门触发、dv/dt触发、温度触发、光触发。
可控硅器件有多种类型，如反向导电可控硅(RCT)、栅关晶闸管(GTO)、栅助关晶闸管(GATT)、非对称可控硅、静电感应可控硅(SITH)、MOS控制可控硅(MCT)、光激活可控硅(LASCR)等。通常可控硅具有高开关速度，可以处理大电流流。这使得晶闸管(SCR)成为许多应用的理想选择，如
- 电源开关电路(交流和直流)
- 问世至今切换电路
- 过压保护电路
- 控制整流器
- 逆变器
- 交流电源控制(包括灯、电机等)
- 脉冲电路
- 电池充电调节器
- 闭锁继电器
- 计算机逻辑电路
- 远程开关单元
- 相角触发控制器
- 计时电路
- 集成电路触发电路
- 焊接机控制
- 温度控制系统
