晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又被称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化。

晶闸管是NPNP四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和控制极；晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。

晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、门极关断晶闸管（GTO）、BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管等多种。下面我们详细了解一下单向晶闸管的结构和导电特性。

单向晶闸管的符号与内部结构
单向晶闸管由一个N-P-N-P四层半导体构成的，中间形成了三个PN结。有三个电极，分别是阳极A，阴极K，门极G（也叫控制极）。

单向晶闸管的导电特性
如下图的电路中，开关S1闭合时，但是门极G没有触发电压，所以晶闸管处在截止的状态，灯泡并不会被点亮。

如下图所示，当S2闭合时，门极G承受触发电压，晶闸管导通，灯泡被点亮。

如下图所示，当晶闸管门极G被触发晶闸管导通之后，即使把门极G触发电压撤掉，晶闸管会仍然保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用，门极只起触发作用。

如下图所示，当门极G加负极性电压时，晶闸管不会导通，所以灯泡不亮！

如下图所示，当阳极和阴极加反向电压，晶闸管不会导通，灯泡不亮！

如果晶闸管在导通情况下，把主回路的电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管才能关断。如上图，只需把S1断开，晶闸管就能关断。

单向晶闸管导电特性总结：

1、晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于反向阻断状态。

2、晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。

3、 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。

4、 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。

来源：电子电路

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致力于为可持续发展、互联互通和更安全的世界提供动力的工业技术制造公司Littelfuse, Inc.（纳斯达克股票代码：LFUS）宣布推出全新Pxxx0S3N SIDACtor®保护晶闸管系列，该产品可在工业和ICT应用中保护外露界面，包括RS-485数据界面和AC/DC电源。Pxxx0S3N SIDACtor系列在严苛的环境中保护设备免收严重瞬态过电压的损害，帮助设计者满足监管要求。

Pxxx0S3N SIDACtor保护晶闸管系列

Pxxx0S3N SIDACtor系列采用紧凑的DO-214AB (SMC)封装，用于在长时间过压时提供3kA (8/20)大功率浪涌防护，减少热积聚。 Pxxx0S3N的一个重要优势在于其开关电压(VS)远低于气体放电管(GDT)，且通态电压(VT)远低于压敏电阻(MOV)和瞬态电压抑制器(TVS)二极管。

Pxxx0S3N非常适合用于存在危险环境的各种应用，包括：

•工厂自动化、工业/ICT应用中的AC和DC电源线

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Littelfuse防护型半导体业务部高级产品营销经理Ben Huang表示，“对产品微型化的不断要求导致市场对紧凑型、大功率密度解决方案的需求不断增加。与压敏电阻和瞬态抑制二极管相比，Pxxx0S3N SIDACtor更加小巧，是首款可以在如此小封装中提供超高浪涌电流防护的同尺寸产品。”

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双向晶闸管一般配合双向触发二极管一起使用，接下来首先谈谈双向触发二极管。

双向触发二极管又成为二端交流器件或双向二极管，它与双向晶闸管同时问世。由于双向触发二极管结构简单，价格低廉，所以常用来触发双向晶闸管，还可以构成过压保护电路等。

双向触发二极管与压敏电阻区别，亚敏电阻的电阻变化很缓慢，而双向触发二极管变化特别陡，电阻或是无穷大，或是接近为零。

在一般情况下双向触发二极管处于高阻的截止状态，只有当外加电压（不论正向或反向）加到双向触发二极管上，且外加电压高于双向触发二极管击穿电压时，双向触发二极管才击穿导通。

一般的双向触发二极管击穿电压为几十伏。

双向触发二极管正，反向伏-安特性几乎完全对称，当器件两端所加电压U低于正向转折电压Ubo时，二极管呈现高阻态。当U大于Ubo时，二极管击穿导通进入负阻区，正向电流迅速增大。当U大于反向转折电压Ubr时，二极管同样进入负阻区。

下面是双向触发二极管与双向晶闸管等元器件构成的台灯调光电路。电路中，VD1是双向触发二极管，VS1是双向晶闸管，HL1是灯，RP1是调光用的可变电阻器。用双向触发二极管触发双向晶闸管是一个典型而常用的触发电路。

电路工作原理是：接通交流电源后，在交流电压正半周，220v交流电通过RP1、R2对电容C1充电，当C1上的充电电压升高到高于双向触发二极管击穿电压时，电容C1便通过限流电阻R1、双向触发二极管VD1向晶闸管控制极放电，触发双向晶闸管导通，构成灯HL1的电流回路，灯亮。

在交流电的负半周，由于双向触发二极管在正、反向电压下均能工作，负半周期间也能触发双向晶闸管导通，HL1亮，双向触发二极管的特点是在交流电的正、负两个半周内都能工作，且工作特性相同。

改变电阻RP1阻值时，就改变了对电容C1的充电时间常数，这样就可以改变C1上充电电压的上升速度，而改变双向晶闸管导通时间长短（改变了双向晶闸管的导通角），达到调节一个交流电周期内流过灯的电流平均值，从而调节灯亮度的目的。

双向晶闸管触发特性

双向晶闸管与单向晶闸管一样，也具有触发控制特性。但是，其触发控制特性与单向晶闸管不同，即无论在阳极和阴极间接入何种极性的电压，只要在它的控制极加上一个触发脉冲（不管是正还是负脉冲），都可以使得双向晶闸管导通。

双向晶闸管四种象限触发方式：

1、触发方式第一阳极T1为正，第二阳极T2为负，门极电压G为正，T2为负，特性曲线在第一象限，为正触发。

2、触发方式第一阳极T1为正，第二阳极T2为负，门极电压G为负，T2为正，特性曲线在第二象限，为负触发。

3、触发方式第一阳极T1为负，第二阳极T2为正，门极电压G为负，T2为正，特性曲线在第三象限，为负触发。

4、触发方式第一阳极T1为负，第二阳极T2为正，门极电压G为正，T2为负，特性曲线在第四象限，为正触发。

双向晶闸管导通后，撤掉G极电压，会继续处于导通状态，在这种情况下，要使得双向晶闸管有导通进入截止，可以采用以下方法。

1、让流过主电极T1、T2电流减小至维持电流以下。

2、让主电极T1、T2之间电压为0或改变两极间电压的极性。

双向晶闸管应用电路

下面是典型的双向晶闸管应用电路，这是交流调压电路。电路中的VS1为双向晶闸管，VD1为双向触发二极管，RL是负载电阻。采用双向触发二极管VD1触发双向晶闸管VS1是一个典型而常用的触发电路

电路中,RP1、R1、R2、C1和VD1构成VS1是触发电路，其中RP1是电压调整可变电阻器。220V交流电的正半周电压通过RL、RP1和R1对C1充电，当C1上的充电电压上升到一定程度时，C1上的电压通过R2加到双向触发二极管VD1，使VD1导通，导通的VD1再将电压加到VS1控制极，触发VS1导通，VS1导通后构成负载RL的电流回路RL工作。

220v交流电的负半周电压也是通过RL、RP1和R1对C1充电，由于VD1是双向触发二极管，所以VD1也能导通，其导通后的负电压加到VS1控制极，触发VS1导通，因为VS1是双向晶闸管，负极触发电压也能使其导通。可见，采用双向触发二极管和双向晶闸管后，这一电路能在交流电的正、负半周工作，而且省去了普通晶闸管调压电路中的桥式整流电路，使电路变得简单可靠。

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