可控硅在低温恒温槽 加热制冷循环器等设备中的应用

可控硅，是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。该器件被广泛应用于各种电子设备和电子产品中，多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。

 

可控硅的结构和性能

不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构.它有三个PN结（J1、J2、J3），从J1结构的P1层引出阳极A，从N2层引出阴级K，从P2层引出控制极G，所以它是一种四层三端的半导体器件.

 

它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极：*层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管*不同的工作特性。

以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件,起始于1957年，因为它的特性类似于真空闸流管，所以上通称为硅晶体闸流管，简称晶闸管T，又因为晶闸管zui初的在静止整流方面，所以又被称之为硅可控整流元件，简称为可控硅SCR.

在性能上，可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件（俗称"死硅")更为可贵的可控性.它只有导通和关断两种状态.

可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备，如果超过此功率，因元件开关损耗显著增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用.

可控硅的优点很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍；反应极快，在微秒级内开通、关断；无触点运行，无火花、无噪音；效率高，成本低等等.

可控硅的弱点：静态及动态的过载能力较差；容易受干扰而误导通

 

可控硅的特性

常用的有阻容移相桥触发电路、单结晶体管触发电路、晶体三极管触发电路、利用小晶闸管触发大晶闸管的触发电路，等等。可控硅的主要参数

可控硅的主要参数有：

平均值

1、 额定通态平均电流IT在一定条件下，阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。

2、 正向阻断峰值电压VPF 在控制极开路未加触发信号，阳极正向电压还未超过导能电压时，可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅承受的正向电压峰值，不能超过手册给出的这个参数值。

3、 反向阻断峰值电压VPR当可控硅加反向电压，处于反向关断状态时，可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。使用时，不能超过手册给出的这个参数值。

4、 控制极触发电流Ig1 、触发电压VGT在规定的环境温度下，阳极---阴极间加有一定电压时，可控硅从关断状态转为导通状态所需要的zui小控制极电流和电压。

5、 维持电流IH在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的zui小阳极正向电流。许多新型可控硅元件相继问世，如适于高频应用的快速可控硅，可以用正或负的触发信号控制两个方向导通的双向可控硅，可以用正触发信号使其导通，用负触发信号使其关断的可控硅等等。

 

可控硅在低温恒温槽、加热制冷循环器等设备中的应用

可控硅在低温恒温槽、加热制冷循环器等设备中的应用主要体现在加热等控制上，主要是通过对电压、电流和功率的控制，从而实现精密控温。并且凭借其先进的数字控制算法，优化了电能使用效率对节约电能起了重要作用；

 

低温恒温槽、加热制冷循环器等设备在运行时都会使用到高精度的控制器，在低温恒温槽、加热制冷循环器控制器基本都是采用PID控制器，都会涉及到可控硅的控制应用；

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