SCR(Silicon Controlled Rectifier)也叫可控硅,是一种半导体器件,具有正向导通和反向截止的特性。它是一种四层PNPN结构的晶体管,由三个PN结构组成。它可以用来控制高电流、高功率负载,特别适合直流电路中的电压控制和电压调制。
SCR是电力电子电路中应用较多的一种元件,它广泛应用于各类电器、家电、照明、电动工具等各种场合,如交流稳压电源、逆变电路、恒流恒压电源、软启动器等。
SCR由结、栅、阳极和阴极四个端子组成。结是一个在PNPN四层结构上的P型区域,栅是通过一个金属接触到N层上的区域,阳极连接到P层,阴极连接到N层,SCR可以实现电流的单向控制。
SCR的工作原理是通过控制栅极注入电流改变阴极P-N结的条件,从而实现控制器件的导通和关断。当栅极加正电压时,阴极上的N型区域变窄,P-N结上的耗尽层减少,加剧了耗尽层两边的电场,使得局部的PN结发生击穿,形成一条电流通路,SCR导通。当栅极断电或加反向电压时,耗尽层扩展,SCR被关断。
SCR的特性和性能主要有以下几个方面:
1. 电压特性:SCR的正向启动电压比较低,一般在0.2-1.5V之间。而且,SCR在导通状态下,其电压降很小,损耗小,所以适用于高功率控制电路。
2. 控制特性:SCR可以改变栅极注入电流的大小,从而实现对SCR的导通控制。它既可以实现高电力负载的控制,又可以实现小电流控制。
3. 抗干扰能力:SCR的抗干扰能力较强,能够抵御较大的干扰电压。
4. 热稳定性:SCR工作时会发热,但具有良好的热稳定性。
由于SCR具有众多优良特性,广泛应用于各个领域。在电力电子领域,SCR被广泛应用于交流电路和直流电路的电压调制和控制,能够实现电力的节约和控制。在工业制造中,SCR常用于电加热、电焊接等负载控制,可以实现更加精确的温度控制和焊接质量管理。在家电领域,SCR常用于电子灯控、电动工具等控制电路中,为人们的生活提供更加智能的便捷。