晶闸管的工作原理?

晶闸管（thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电器公司开发出世界上第一晶闸管产品，并于1958年使其商业化；晶闸管是pnpn四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极；晶闸管工作条件为：加正向电压且门极有触发电流；其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“v”、“vt”表示（旧标准中用字母“scr”表示）。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。

晶闸管的种类

晶闸管有多种分类方法。

（一）按关断、导通及控制方式分类

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。

（二）按引脚和极性分类

晶闸管按其引脚和极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管。

（三）按封装形式分类

晶闸管按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管三种类型。其中，金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种；塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。

（四）按电流容量分类

晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管三种。通常，大功率晶闸管多采用金属壳封装，而中、小功率晶闸管则多采用塑封或陶瓷封装。

（五）按关断速度分类

晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和高频（快速）晶闸管。

晶闸管的工作原理

晶闸管t在工作过程中，它的阳极a和阴极k与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极g和阴极k与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。

晶闸管的工作条件：

1.

晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态。

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

SSR定义：固态继电器(Solid State ReIay，SSR)是一种通断控制装置，它用一个或多个半导体（如功率晶体管、SCR或三端双向可控硅开关）传导负载电流。（SCR 和三端双向可控硅开关通常称为“半导体闸流管”，是由闸流管和晶体管结合得出的术语，因为半导体闸流管是触发半导体开关。）

与所有继电器一样，SSR需要相对较低的控制电路能量来在“通”和“断”之间切换输出状态。由于该控制能量比继电器在满负荷下能控制的输出功率低得多，SSR的 “功率增益”相当大，常常比额定输出相当的电磁式继电器(EMR)大很多。换言之，SSR的灵敏度常常比额定输出相当的EMR高得多。

SSR的类型：一种简单的方法是按输入电路的性质，并对实现输入输出隔离的方法进行一定的参考来分类SSR。公认的有三个主要类型：

舌簧继电器耦合SSR（见图1）在这类SSR中，控制信号被（直接或通过一个前置放大器）加到一只舌簧继电器的线圈上。然后，簧片开关闭合会接通相应的电路，从而触发可控硅开关。显然，输入输出隔离是由舌簧继电器实现的，通常隔离度极高。

变压器耦合SSR（见图2），在这类SSR中，控制信号（如果为DC，则通过一个DC-AC转换器；如果为AC，则直接）加到一个低功率小变压器的初级电压上，由初级电压激发产生的次级电压（通过或不通过整流、放大或其它调整）用于触发可控硅开关。在这种类型中，输入输出隔离度取决于变压器的设计。

光耦合SSR（见图3），在这类SSR中，控制信号施加到一个光源或红外光源（通常为发光二极管，或LED），有一个光敏半导体（即光敏二极管、光敏晶体管或光敏闸流管）检测该光源发出的辐射。然后用光敏器件的输出来触发（选通）开关负载电流的三端双向可控硅开关或 SCR。显然，输入和输出之间唯一显著的“耦合通路” 是光束或红外辐射，电隔离度极高。这类SSR也称为“ 光学耦合”或“光隔离”。

如果你想了解不同的继电器的性能，你可以看http://cn.omega.com/learning/Sld_StRelays.html

楼上二位看好了，人家是说的真空高压电子管！

闸流管---- 只是一种内部充有銾气的电子三极管，它的特性与可控硅相仿，用灯丝变压器可调式的整流电路是通过交直流叠加来控制栅极电压，从而控制这三个管的点火（导通）角或叫点火提前量来达到控制输出直流电压的高低。

充氢闸流管由阴极、阳极、栅极及氢储存元件组成，利用低压氢气为工作介质，导通时靠等离子体形成内部导电介质，是可控点火的离子开关真空器件。

充氢闸流管[hydrogen thratron]是由阳极、阴极、栅极（一个或几个栅极，至少有控制栅栅极，可选提高点火稳定性的预点火栅，或提高工作电压的分压栅极）、储氢器（寿命要求长的还内置可以补充工作寿命内氢气损耗）等组成，将所有电极用绝缘外壳密封，利用低压氢气（氘气）作为工作及灭弧绝缘介质，是离子开关管中的一个分支，将触发脉冲（正极性）加到栅极，阴极发射的电子在栅阴电场的加速作用下，使阴- 栅间隙产生雪崩击穿并将氢分子电离产生等离子体，当放电电流大到一定程度，等离子体中的快速电子会越过栅极，进入阳极—栅极空间，在阳栅空间电场加速下，阳栅间隙产生雪崩击穿，产生阳栅空间的等离子体，并使阳栅间隙击穿导通，使外电路由于电流以闸流管的阳极-栅极-阴极空间的等离子体中的电子流为载体通过形成闭合回路，而输出脉冲电流，在储能元件(一般是由LC元件组成的人工线)放电终了时，流过闸流管的电流值降到零，管内等离子体消电离，阳极—栅极空间恢复绝缘状态，为下一次放电道统做好准备,由于等离子体具有内电场为零的特点，故氢闸流管在导通时的电压降比较小，是具有正启动特性的脉冲电真空器件,具有工作电压高，脉冲电流大，触发电压低，脉冲宽度窄，电流上升快，点火稳定等特点，广泛应用于国防、医疗、高能激光、科学研究等领域或场合。

接地栅闸流管[grid GND hydrogen thyratron]是普通闸闸流管的改良产品，工作时栅极接地，触发脉冲（负极性）加到阴极，阴-栅间隙产生雪崩击穿形成等离子体，等离子体中的快速电子越过栅极到达阳-栅空间，在阳栅电场的加速作用下引起阳极栅极空间的雪崩击穿，同时电子离子在电场作用下轰击阳极和栅极表面，导致表面蒸发产生金属蒸汽，从而产生以电离的金属蒸汽为主体的真空电弧，从而使外电路通过闸流管形成闭合回路，由于放电电流不依赖阴极的发射电流，故而可以导通比普通闸流管大数十倍的电流，并而且具有前沿电流上升速率大和内阻小的特点。

---