晶閘管的基本原理

晶閘管導通條件：首先，必須在晶閘管的陽極和陰極之間施加正向電壓；其次，必須在閘極上也施加正向電壓。這兩個條件必須同時滿足，晶閘管才能進入導通狀態。


Slkor BTB16-800B 單向可控矽整流器 SCR TO-263 

簡單來說，晶閘管導通的條件是：

（1）必須施加訊號；

（2）陽極的電位必須高於陰極（即它們之間必須存在正向電壓）。

一旦晶閘管導通，即使閘極電壓降低或消除，它仍然保持導通狀態。簡單來說，即使訊號消失，它仍然保持導通狀態。

晶閘管關斷條件：降低或移除陽極和陰極之間的正向電壓，使陽極電流降至最小維持電流以下。

簡化一下：

● 要使晶閘管導通，需要有訊號，且陽極電位要高於陰極電位。

●一旦開啟，即使訊號消失，它也會保持開啟狀態（只需一個訊號即可觸發它）。

●要關閉它，要麼切斷陽極-陰極電路的電源，要麼使陽極電位低於陰極電位。

●單向閘流管就像可控二極體，其導通由訊號控制。因此，它允許直流電暢通無阻地通過；對於交流電，它在正半週導通，但在負半週不導通（此時二極管起到整流器的作用）。

雙向閘流管（三端雙向可控矽）可以傳導交流電。

晶閘管控制電路案例分析

單向晶閘管（可控制二極體的元件）

光控電子開關

● 光控電子開關是利用晶閘管的導通和阻斷來實現「開」和「關」的，晶閘管的導通和阻斷由自然光（或人造光）的強度控制。

● 本裝置適用於路燈、宿舍大樓燈、或其他公共場所的照明，白天自動關閉，晚上自動開啟，以節省電力。

工作準則：

如上電路圖所示：

1. 220V 交流電經燈泡 H 和全橋整流轉換為脈動直流電壓，作為正向偏壓（約 300V 脈動直流）。當此電流流經 VS 單向閘流管的二極體到達另一端時，燈泡點亮。要實現這一點，晶閘管的閘極必須接收到訊號電壓，這需要 9014 電晶體導通。

2. 9014 的傳導性能如何？

300V脈動直流電經R1（100kΩ）、R2（470kΩ）、D（光敏電阻）分壓，同時R1與DW（齊納二極體）組成分壓器，DW將R2與光敏電阻兩端的電壓箝位在6.8V，為電晶體導通做好準備。

● 白天，當亮度超過某一水平時，光敏電阻D呈現低阻值（≤1kΩ）。 6.8V電壓全部壓降到電晶體基極，導致電晶體V截止（NPN電晶體在高電位時截止）。電晶體V的發射極沒有電流流過，單向閘流管VS因缺乏觸發電流而處於截止狀態，燈泡H不亮。電阻R1和齊納二極體DW將電晶體的偏壓限制在6.8V以下，從而保護電晶體。

●夜間，當亮度低於一定值時，光敏電阻D呈現高阻值（≥100kΩ），使三極管V正向導通（NPN型三極管低電平導通），射極電壓約為0.8V，觸發晶閘管VS導通，燈泡H點亮。

●安裝與調試：安裝時，將焊接好的印刷電路板放入透明塑膠盒中並固定好。將其與受控燈 H 串聯，並將其放置在朝向天空或建築物採光窗附近的明亮區域，避免 3 公尺範圍內直接暴露於夜間燈光下。

●調試應在黃昏時進行。調整RP的電阻，使受控燈H以適當的亮度開啟。

簡單延時照明

●電路原理：此延時燈的電路圖如圖所示，延時電路部分以虛線框標示。圖中，K 為開關。

●當 K 閉合時，電流直接流過 K 點亮燈泡，其他電路保持不活動狀態。

● K關斷時，二極體整流220V電壓。一方面，它透過電阻R1為電容C充電；在電容C充電過程中，沒有電流流過電阻R2，因此電晶體V保持截止狀態。另一方面，此電壓透過電阻R3和R4為晶閘管SCR提供觸發電壓，使其保持導通。因此，燈在關斷後會保持亮一段時間。

●當電容 C 充滿電後，電流會流經 R1 和 R2 到達電晶體 V 的基極，使電晶體 V 由截止狀態變成導通狀態。電晶體導通後，電流會流經燈泡到達 R3，然後流經電晶體到達負極。此時，由於電晶體的阻抗很低，沒有電流流經 R4 到達閘流管的閘極，因此閘流管 SCR 關閉。由於電流仍流經燈泡，而 R3 (220kΩ) 的阻值很高，燈泡兩端的電壓非常低，燈泡熄滅。

●在該電路中，燈關閉後的延遲期間，延遲時間由電阻 R1 和電容 C 的值決定。

●此電路採用單向閘流管。在燈關閉後的延遲期內，燈的亮度約為其全亮時的一半，既滿足了人們的視覺需求，也節省了能源。

●電路製作：本電路中的單向閘流管 SCR 選用額定電壓至少為 600V 的 MCR100-8。燈泡功率不應超過 100W。二極體 VD 為 1N4007，電晶體 V 為 C1815。所有電阻均為 1/8W 碳膜電阻。

2.雙向晶閘管（可控制交流電的元件）

下面是經典的雙向可控矽電路，利用光耦隔離，用低電壓訊號控制高壓電路，實現燈光的連續調光。