晶閘管，又稱可控硅(單向SCR、雙向BCR)是一種4層的(PNPN)三端器件。在電子技術(shù)和工業(yè)控制中，被派作整流和電子開關(guān)等用場(chǎng)。在這里，筆者介紹它們的基本特性和幾種典型應(yīng)用電路。

　　1. 鎖存器電路。 圖1是一種由繼電器J、電源(+12V)、開關(guān)K1和微動(dòng)開關(guān)K2組成的鎖存器電路。當(dāng)電源開關(guān)K1閉合時(shí)，因J回路中的開關(guān)K2和其觸點(diǎn)J-1是斷開的，繼電器J不工作，其觸點(diǎn)J-2也未閉合，所以電珠L(zhǎng)不亮。一旦人工觸動(dòng)一下K2，J得電激活，對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)J-1、J-2閉合，L點(diǎn)亮。此時(shí)微動(dòng)開關(guān)K2不再起作用(已自鎖)。要使電珠L(zhǎng)熄滅，只有斷開電源開關(guān)K1使繼電器釋放，電珠L(zhǎng)才會(huì)熄滅。所以該電路具有鎖存器(J-1自鎖)的功能。

　　圖2電路是用單向可控硅SCR代替圖1中的繼電器J，仍可完成圖1的鎖存器功能，即開關(guān)K1閉合時(shí)，電路不工作，電珠L(zhǎng)不亮。當(dāng)觸動(dòng)一下微動(dòng)開關(guān)K2時(shí)，SCR因電源電壓通過(guò)R1對(duì)門極加電而被觸發(fā)導(dǎo)通且自鎖，L點(diǎn)亮，此時(shí)K2不再起作用，要使L熄滅，只有斷開K1。由此可見，圖2電路也具有鎖存器的功能。圖2與圖1雖然都具有鎖存器功能，但它們的工作條件仍有區(qū)別：(1)圖1的鎖存功能是利用繼電器觸點(diǎn)的閉合維持其J線圈和L的電流，但圖2中，是利用SCR自身導(dǎo)通完成鎖存功能。(2)圖1的J與控制器件L完全處于隔離狀態(tài)，但圖2中的SCR與L不能隔離。所以在實(shí)際應(yīng)用電路中，常把圖1和圖2電路混合使用，完成所需的鎖存器功能。

　　2. 單向可控硅SCR振蕩器。 圖3電路是利用SCR的鎖存性制作的低頻振蕩器電路。圖中的揚(yáng)聲器LS(8Ω/0.5W)作為振蕩器的負(fù)載。當(dāng)電路接上電源時(shí)，由于電源通過(guò)R1對(duì)C1充電，初始時(shí)，C1電壓很低，A、B端的電位器W的分壓不能觸發(fā)SCR，SCR不導(dǎo)通。當(dāng)C1充得電壓達(dá)到一定值時(shí)，A、B端電壓升高，SCR被觸發(fā)而導(dǎo)通。一旦SCR導(dǎo)通，電容器C1通過(guò)SCR和LS放電，結(jié)果A、B端的電壓又下降，當(dāng)A、B端電壓下降到很低時(shí)，又使SCR截止，一旦SCR截止，電容器C1又通過(guò)R1充電，這種充放電過(guò)程反復(fù)進(jìn)行形成電路的振蕩，此時(shí)LS發(fā)出響聲。電路中的W可用來(lái)調(diào)節(jié)SCR門極電壓的大小，以達(dá)到控制振蕩器的頻率變化。按圖中元件數(shù)據(jù)，C1取值為0.22～4μF，電路均可正常工作。

　　3. SCR半波整流穩(wěn)壓電源。 如圖4電路，是一種輸出電壓為+12V的穩(wěn)壓電源。該電路的特點(diǎn)是變壓器B將220V的電壓變換為低壓(16～20V)，采用單向可控硅SCR半波整流。SCR的門極G從R1、D1和D2的回路中的C點(diǎn)取出約13.4V的電壓作為SCR門陰間的偏置電壓。電容器C1起濾波和儲(chǔ)能作用。在輸出CD端可獲得約+12V的穩(wěn)壓。

　　晶閘管電路工作時(shí)，當(dāng)A點(diǎn)低壓交流為正半周時(shí)，SCR導(dǎo)通對(duì)C1充電。當(dāng)充電電壓接近C點(diǎn)電壓或交流輸入負(fù)半周時(shí)，SCR截止，所以C1上充得電壓(即輸出端CD)不會(huì)高于C點(diǎn)的穩(wěn)壓值。只有儲(chǔ)能電容C1輸出端對(duì)負(fù)載放電，其電壓低于C點(diǎn)電壓時(shí)，在A點(diǎn)的正半周電壓才會(huì)給C1即時(shí)補(bǔ)充充電，以維持輸出電壓的穩(wěn)定。圖4電路與電池配合已成功用于某設(shè)備作后備電源。該穩(wěn)壓電源，按圖中參數(shù)其輸出電流可達(dá)2～3A。

　　4. SCR全波整流穩(wěn)壓電源。 上述的半波整流穩(wěn)壓電源，其缺點(diǎn)是電源的效率低，其紋波也較大。圖5的SCR全波整流穩(wěn)壓電源，完全克服了上述的缺點(diǎn)。該電路的輸出電壓也為12V(也可改接成其他電壓輸出)。該電路實(shí)際是由(上期第十一版)圖4的兩個(gè)半波整流和穩(wěn)壓電路組合而成。D1、SCR1、D4等工作在交流的正半周;D2、SCR2、D6等工作在交流的負(fù)半周，他們共同向輸出的C、D端提供電流。電路中的D3、D5起隔離作用，即D3是防止A點(diǎn)交流負(fù)半周時(shí)，其電流通過(guò)R1;D5是防止A點(diǎn)交流正半周時(shí)，其電流通過(guò)R2的。電路的其他工作過(guò)程與上期圖4相同。

　　5. 雙向可控硅和固體繼電器(SSR)。 利用雙向可控硅BCR制作調(diào)光器是BCR最常見的應(yīng)用，這里不再?gòu)?fù)述。筆者剖析過(guò)一種Sharp(夏普)固體繼電器SSR(S201S02型)產(chǎn)品的內(nèi)部電路，以此說(shuō)明BCR的應(yīng)用，如圖6所示。由圖可見，該SSR產(chǎn)品是由雙向可控硅BCR和光耦合交流過(guò)零觸發(fā)電路共同組成的，因此該SSR的效率高(即功耗小)、自身引起的電噪聲(脈沖式干擾)很小。利用圖6的內(nèi)部電路，讀者完全可以自制SSR，并把他應(yīng)用到控制電路中，如圖7可控制交流(220V)電源的插座電路。圖中的光耦合器MOC3041為BCR提供交流過(guò)流觸發(fā)信號(hào)。一般MOC3041的輸入控制電流約20mA，所以當(dāng)控制信號(hào)為5V時(shí)，其限流電阻取270Ω。圖中的R2是控制BCR門極(G)觸發(fā)電流的，該值應(yīng)隨使用BCR型號(hào)而調(diào)整的，一般6A/700V的BCR，其G極所需的觸發(fā)電流約10mA，即可可靠觸發(fā)BCR工作。圖中的Z為交流電源插座。當(dāng)圖7中的控制信號(hào)輸出5V電平時(shí)，BCR導(dǎo)通，Z上即有220V的電壓輸出，反之，Z無(wú)輸出電壓。

　　6. 抑制RF干擾的輔助電路 當(dāng)電路中使用了可控硅作多種控制電路時(shí)，一般應(yīng)附加抑制RF干擾的輔助電路，尤其是使用了雙向可控硅的電路。一般抑制RF干擾的電路是加在交流電源的輸入端，如圖8所示。電路中的電感L1、L2和電容器C1的值已在圖中標(biāo)注。