晶闸管又称可控硅(单向SCR、双向BCR),是四层PNPN三端器件,在电子技术与工业控制中用作整流与电子开关。本文介绍其基本特性与典型应用。
一、锁存器电路
图1由继电器J、+12V电源、开关K1与微动开关K2组成:K1闭合时K2与触点J-1断开,J不工作;触动K2后J得电,J-1、J-2闭合自锁,电珠L点亮,K2不再起作用,仅断开K1使继电器释放才熄灭,实现锁存功能。图2以单向SCR代替继电器,触发导通后自锁,同样实现锁存。区别在于:图1靠继电器触点维持电流、与负载隔离;图2靠SCR自身导通锁存、与负载不隔离。实际应用中常将二者混合使用。
二、单向SCR振荡器
图3利用SCR锁存性构成低频振荡器,扬声器LS(8Ω/0.5W)为负载。电源经R1对C1充电,C1电压达一定值时A、B端分压触发SCR导通,C1经SCR与LS放电使A、B端电压下降,SCR截止,C1再次充电,反复形成振荡,LS发声。电位器W调节门极电压控制振荡频率,C1取0.22~4μF均可正常工作。
三、SCR半波整流稳压电源
图4为+12V稳压电源:变压器将220V变为16~20V低压,SCR半波整流,门极G自R1、D1、D2回路C点取约13.4V作偏置,C1滤波储能,输出CD端约+12V。正半周SCR导通对C1充电,充电电压接近C点电压或负半周时SCR截止,C1向负载放电、电压低于C点电压时正半周再补充充电,维持输出稳定。该电源与电池配合已用于某设备后备电源,输出电流2~3A。
四、SCR全波整流稳压电源
图5由两组半波整流稳压电路组合,克服半波效率低、纹波大的缺点:D1、SCR1、D4工作于正半周,D2、SCR2、D6工作于负半周,共同向CD端供电;D3、D5起隔离作用,防止半周电流经另一路电阻。输出电压同为12V,可改接其他电压。
五、双向可控硅与固体继电器(SSR)
剖析Sharp S201S02型SSR可见其由双向可控硅BCR与光耦合交流过零触发电路组成,效率高、电噪声小,读者可据此自制。图7为控制220V交流插座的电路:光耦MOC3041为BCR提供交流过零触发信号,输入控制电流约20mA,控制信号5V时限流电阻取270Ω;R2控制BCR门极触发电流,6A/700V的BCR门极触发电流约10mA。控制信号输出5V时BCR导通,插座Z得220V输出。
六、抑制RF干扰的辅助电路
使用可控硅(尤其双向可控硅)的电路应在交流电源输入端加RF抑制电路(电感L1、L2与电容C1组成,参数见图8),以抑制开关瞬态产生的射频干扰。

