晶閘管是閘流管(thyratron)的縮寫，也可稱為可控硅整流器，以前簡稱可控硅整流器。1957年，美國通用電氣公司在世界上開發了晶閘管產品，并于1958年商業化。晶閘管是PNPN四層半導體結構，有三極:陽極、陰極和柵極；晶閘管的工作條件是:加直流電壓，門極有觸發電流；其衍生器件有:快速晶閘管、雙向晶閘管、反向晶閘管、光控晶閘管等。它是一種大功率開關半導體器件，在電路中用“V”和“VT”表示(舊標準中用字母“SCR”表示)。晶閘管具有硅整流器件的特性，可以在高電壓、大電流條件下工作，工作過程可控， 并廣泛應用于可控整流、交流調壓、無觸點電子開關、逆變器、變頻等電子電路中。

　　晶閘管是一種“常閉”開關，只有在柵極受到小電流沖擊時才能打開。一旦接通(或稱為“觸發”)，即使開門信號改變，晶閘管也將保持在導向狀態。只有當電流低于一個小值或電流方向改變時，晶閘管才會回到原來的“關斷”(或“阻塞ABB晶閘管”)狀態。

　　可控硅整流器(SCR)國際上稱為晶閘管，中文縮寫為晶閘管?？稍诟唠妷?、大電流條件下工作，具有耐壓高、容量大、體積小的特點。它是一種高功率形狀的半導體器件，廣泛用于電力和電子電路。

　　一、可控硅的特點

　　可控硅分為單向可控硅和雙向可控硅。單向可控硅有三個管腳:陽極A、陰極中心和控制電極g。雙向可控硅有三個管腳:陽極A1(T1)、第二陽極A2(T2)和控制電極g

　　在DC電路中，晶閘管(晶閘管)一旦接通就不能關斷。如果要關斷，要么陽極電壓消失，要么柵極接地。你的控制只能開通晶閘管，不能關斷。你必須在控制門的底部增加一個電路。開的時候給它一個高水平，關的時候把門腳拉到地上。

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　　晶閘管主要用于交流變DC或DC變交流時快速恢復二極管階段控制電流值，此時工作在低頻(通常主要在交流線路頻率左右)。在啟動狀態下，由于其損耗非常小，晶閘管是有效控制大電流和大能量的理想器件。

　　所有ABB晶閘管都是壓配合包裝設備。晶體管和散熱器通過使用適度的高壓壓配合在一起。這種散熱器也用于晶體管端子的電連接。

　　過電壓保護

　　晶閘管對過電壓非常敏感。當直流電壓超過其關斷狀態重復峰值電壓UDRM時，晶閘管將誤導并導致電路故障。當施加的反向電壓超過其反向重復峰值電壓URRM一定值時，晶閘管將立即損壞。因此，有必要研究過電壓產生的原因和抑制過電壓的方法。

　　過電壓主要是由于供給的電功率或系統的儲能發生劇烈變化，使系統來不及轉換，或系統中原本積累的電磁能量來不及耗散而產生的。主要發現有兩種:雷電等外界沖擊引起的過電壓和開關分合閘引起的沖擊電壓。雷擊或高壓斷路器動作引起的過電壓是幾微秒到幾毫秒的電壓峰值，對晶閘管是非常危險的。開關斷開和閉合引起的脈沖電壓分為以下幾類:

　　(1)交流電源接通和斷開引起的過電壓

　　比如交流開關分合閘引起的過電壓，交流側熔斷器熔斷等。由于變壓器繞組的分布電容、漏抗引起的諧振電路和電容分壓，這些過電壓值是正常值的2到10倍。一般來說，分合閘速度越快，過電壓越高，空載情況下電路斷開時過電壓也會越高。

　　(2)DC側產生的過電壓

　　如果切斷電路的電感較大或者切斷時的電流值較大，則會出現相對較大的過電壓。這種情況經常發生在負載切斷，正在導通的晶閘管開路，或者快速熔斷器的熔體熔斷，導致電流突變的情況下。

　　(3)換向沖擊電壓

　　包括換向過電壓和換向振蕩過電壓。換相過電壓是由于晶閘管電流降至零時，器件各結層中的殘余載流子重新結合而產生的，所以又稱為載流子積累效應引起的過電壓。換相過電壓后出現換相振蕩過電壓，是電感和電容諧振產生的振蕩電壓，其值與換相后的反向電壓有關。反向電壓越高，換相振蕩過電壓越大。

　　根據過電壓產生的不同原因，可采用不同的抑制方法，如減少過電壓來源，衰減過電壓幅值；抑制過電壓能量的上升速度，延緩發電能量的耗散速度，增加其耗散方式；使用電子電路進行保護等。常用來連接回路中的吸能元件來耗散能量，通常稱為吸收回路或緩沖回路。

　　(4)阻容吸收電路

　　通常過電壓的頻率很高，所以電容經常被用作吸收元件。為了防止振蕩，往往加入阻尼電阻，形成阻容吸收回路。阻容吸收回路可以連接在電路的交流側和DC側，或者并聯在晶閘管的陽極和陰極之間。吸收電路選用無感電容，接線盡量短。

　　(5)吸收回路由硒堆、壓敏電阻等非線性元件組成。

　　上述阻容吸收電路的時間常數RC是固定的，有時對時間短、峰值高、能量大的過電壓放電來不及，抑制過電壓的效果差。因此，一般情況下，變流器的進出口端都有硒堆或壓敏電阻等非線性元件。硒堆的特點是工作電壓與溫度有關，溫度越低，耐壓越高；此外，硒堆具有自恢復特性，可多次使用。過電壓作用后，硒襯底上的燒孔被熔化的硒覆蓋，其工作特性又恢復了。壓敏電阻是一種基于氧化鋅的金屬氧化物非線性電阻。它的結構是兩個電極，電極之間填充不規則的ZNO微晶，粒徑為10~50μm， 并且在它們之間有厚度約為1微米的氧化鉍晶界層..這個晶界層在正常電壓下處于高阻狀態，只有很小的漏電流，小于100 μ A，當施加電壓時，引起電子雪崩，晶界層迅速變為低阻抗，電流迅速增大，能量泄漏，過壓被抑制，從而保護了晶閘管。浪涌后，晶界層回到高阻態。壓敏電阻的特性主要由以下參數表示。

　　標稱電壓:指1mA的直流電流通過時，壓敏電阻兩端的電壓值。

　　電流容量:用前沿為8微秒、波寬為20微秒的浪涌電流表示，每5分鐘沖擊一次，共沖擊10次，標稱電壓在-10[[%]]]范圍內變化。

　　由于正常的壓敏電阻晶界層只有一定的放電容量和放電次數，標稱電壓值不僅會隨著放電次數的增加而降低，還會隨著放電電流幅值的增加而降低。當達到一定電流時，標稱電壓降至0，壓敏電阻出現穿孔甚至爆裂。因此，必須限制流量。

　　漏電流:指當增加一半標稱DC電壓時，流過變阻器的電流。

　　由于壓敏電阻的電流容量大，殘壓低，過電壓抑制能力強；通常泄漏電流小，放電后不會有余流，元件標稱電壓等級多，方便用戶選擇；伏安特性對稱，可用于交流、DC或正負浪涌；因此，它有廣泛的用途。