1.晶闸管元件的特性

晶闸管有三个电极，如图58所示，其中A为阳极，K为阴极，C为控制极。晶闸管用符号V表示。

图58　晶闸管符号

晶闸管的工作特性是：

（1）当控制极C不加电压时，阳极A和阴极K之间不论加正向或反向电压，只要这个电压不超过一定的限度，晶闸管皆不导通，这时称晶闸管为正向阻断或反向阻断状态。

（2）当控制极加正向电压时，如果阳极A接电源正，阴极K接电源负，晶闸管导通。如果控制极加反向电压时，晶闸管不导通。

（3）控制极的触发电压不能太大或太小。如果太大，易烧毁控制极；太小，晶闸管不能触发。例如3CT50型晶闸管，最大触发电压和电流不能大于3.5V和100mA，最小触发电压和电流不应小于0.15V和1mA。图59（a）、（b）、（c）说明晶闸管A、K、C三个电极所加电压和导通情况的关系。图中S是控制开关，唯有图59（a）灯泡L是亮的；图59（b）由于控制极没加电压，晶闸管处于正向阻断状态；图59（c）是：尽管控制极加有电压，但由于阳极、阴极之间加反向电压，晶闸管处于反向阻断状态。

图59　晶闸管的导通与阻断

（4）晶闸管一旦导通后，控制极的触发电压将失去控制作用。在这种情况下，即使将控制极的触发电压撤出，晶闸管仍将导通。这就是说，触发电压只能控制晶闸管的导通，晶闸管导通后，触发电压将不起控制作用，因此，触发电压也不能控制晶闸管的关闭。

（5）晶闸管导通期间，其阳极A和阴极K之间的正向压降约为0.6～1.2V。如果因阳极和阴极之间所加的正向电压下降或者因为外电路的负载增加，使阳极电流IA下降到小于某一数值IH时，晶闸管将不能维持导通，自行恢复到阻断状态。IH通常称为最小维持电流。

2.晶闸管单相桥式可控整流电路的工作原理

图510是单相桥式可控整流电路图，图中四个整流元件都是晶闸管元件，即V1～V4。当阳极和阴极之间受正向电压作用时期，而且控制极有触发脉冲时，V1～V4才有可能导通。图511是单相可控桥式整流的整流电压变化曲线。

当ωt=α时，将V1和V3控制极K加触发脉冲，由于V1、V3受正向电压作用，故导通，电流通过路径是：

电源+→V1→RL→V3→电源-

而V2、V4因未加控制电压而不导通。

图510　单相可控桥式整流

图511　桥式可控整流曲线(www.daowen.com)

当ωt=π+α时，将V2、V4加以触发脉冲，此时，V2、V4受正向电压作用而导通，电流通过的路径是：

电源+→V2→RL→V4→电源-

同理，V1、V3因未加控制电压而不导通。

如果加触发脉冲的时刻不同，既α角不同，则输出电压u0的波形也不同，输出电压平均值U0的大小也将不同。因此，利用加触发脉冲的时刻，可以控制输出电压的大小。α称为控制角，而180°-α称为V的导通角，用θ表示，即

θ=180°-α

θ越大，输出电压越大，当α=0时，θ=180°，则V在半周内全导通，与二极管桥式整流一样。桥式可控整流输出电压平均值的计算公式是

3.晶闸管触发电路的工作过程

图512为晶闸管触发电路，现将该图的工作原理说明如下：

图512　晶闸管触发电路

（1）单结晶体管V：单结晶体管又称双基极二极管，它有一个发射极e和两个基极b1和b2，通常用V符号代表单结晶体管。单结晶体管的特点是：

1）当发射极e和基极b1之间的电压超过一定数值时，即超过所谓峰点电压时，单结晶体管导通；而当e、b1之间电压小于某数值时，即小于所谓谷点电压时，单结晶体管又恢复截止。

2）峰点电压UP与外加电压UBB的关系是

式中　Rb1、Rb2——e与b2和e与b1之间的结电阻；

η——分压比。

3）谷点电压Uv，对不同单结晶体管，其值不同，通常在2～5V之间。

（2）触发电路工作原理：在图512中的触发电路，电阻R1、R2是外加的。如果电源在接通之前，电容器C上的电压uc为零，接通电源之后，电容器C经过可调电位器RP和固定电阻R充电。电容器电压uc加在单结晶体管的发射极e和基极b1之间。当UC=UP时，单结晶体管3V导通，电容器C经电阻R1放电，因为放电进行的很快，所以放电电流在R1上形成尖脉冲。这个脉冲电压被引向4V的控制极，如图512所示。