晶闸管定义

晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称，又可被称作可控硅整流器(SilicomControlledRectifier，即SCR)，简称可控硅。据国际电工委员会的标准，晶闸管是一种三端四层的晶体管，伏安特性具有导通和阻断两个稳定状态，并可在两个状态之间进行切换。

1956年美国贝尔试验室发明了晶闸管，1957年美国通用电气公司开发出了世界上第一只晶闸管产品，并在1958年使其商业化。晶闸管具有体积小、重量轻、耐压高、容量大、效率高、控制灵敏、使用寿命长等特点，是比较常用的半导体分立器之一。

晶闸管的类型

按照关断速度进行分类，晶闸管可以分为高频晶闸管和普通晶闸管。

按照电容容量进行分类，晶闸管可以分为小功率晶闸管、中功率晶闸管和大功率晶闸管;其中大功率晶闸管多采用金属壳封装，中、小功率晶闸管多采用塑封或者陶瓷封装。

按照封装形式进行分类，晶闸管可以分为陶瓷晶闸管、塑料晶闸管和金属晶闸管;金属封装晶闸管又可以分为螺栓形、平板形和圆壳形等。

按照引脚和极性进行分类，晶闸管可以分为四级晶闸管、三级晶闸管和二级晶闸管。

按照关断和控制方式进行分类，晶闸管可以分为普通晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极晶闸管、BTA晶闸管和温控晶闸管。

晶闸管工作原理

阳极(A)和阴极(K)与电源和负载连接，组成晶闸管主电路，晶闸管门极(G)和阴极(K)与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管控制电路。晶闸管导通后门极就失去控制作用，只能通过将晶闸管电流数值降到接近于零来关断晶闸管。因此，晶闸管不能控制关闭，关闭得由主回路电流是否为零决定。

晶闸管工作原理

晶闸管触发要求

晶闸管触发电路必须满足以下五点要求：

①触发脉冲的宽度应足够宽使得晶闸管可靠导通;②触发脉冲应有足够的幅度，对一些温度较低的场合，脉冲电流的幅度应增大为器件最大触发电流的3～5倍，脉冲的陡度也需要增加，一般需达1～2A/μs;③所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额，且在门极伏安特性的可靠触发区域之内;④应有良好的抗干扰能力、温度稳定性及与主电路的电气隔离;⑤触发脉冲型式应有助于晶闸管元件的导通时间趋于一致。在高电压大电流晶闸管串联电路中，要求串联的元件同一时刻导通，宜采用强触发的形式。

晶闸管的触发方式

晶闸管触发方式主要有三种：

①电磁触发方式：将低电位触发信号经脉冲变压器隔离后送到高电位晶闸管门极。这种触发方式成本较低，技术比较成熟。但要解决多路脉冲变压器的输出一致问题，同时触发时的电磁干扰较大。

②直接光触发方式：将触发脉冲信号转变为光脉冲，直接触发高位光控晶闸管。这种触发方式只适用于光控晶闸管，且该种晶闸管的成本较高，不适宜采用;

③间接光触发方式：利用光纤通信的方法，将触发电脉冲信号转化为光脉冲信号，经处理后耦合到光电接受回路，把光信号转化为电信号。既可以克服电磁干扰，又可以采用普通晶闸管，降低了成本。本文的后面部分就采用了间接光触发方式来触发晶闸管。

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参考资料

《头豹研究院：2019年中国晶闸管行业概览(37页).pdf》

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