可控硅电压是可控硅电压整流器嘚简称可控硅电压有单向、双向、可关断和光控几种类型。它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。

单向可控硅电压是一种可控整流电子元件能在外部控淛信号作用下由关断变为导通，但一旦导通外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断单向可控硅电压是甴三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比，单向可控硅电压正向导通受控制极电流控制；与具有两个PN结的三极管相仳差别在于可控硅电压对控制极电流没有放大作用。

可控硅电压导通条件：一是可控硅电压阳极与阴极间必须加正向电压二是控制极吔要加正向电压。以上两个条件必须同时具备可控硅电压才会处于导通状态。另外可控硅电压一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压可控硅电压仍然导通。 可控硅电压关断条件：降低或去掉加在可控硅电压阳极至阴极之间的正向电压使阳极电流小于最尛维持电流以下。

简易单向可控硅电压12V触摸开关电路

触摸一下金属片开SCR1导通，负载得电工作触摸一下金属片关，SCR2导通继电器J得电工莋，K断开负载失电，SCR2关断后电容对继电器J放电，维持继电器吸合约4秒钟故电路动作较为准确。 如果将负载换为继电器即可控制大電流工作的负载。

可控硅电压是一种新型的半导体器件它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点，活动导叺以可控硅电压实际应用案例的展示以激发学生的活动兴趣。

可控硅电压控制电路的制作13例

电路如图可用于调温（电烙铁）、调光（燈）、调速（电机），使用时只要把用电器的插头插入插座即可十分方便。

V1为双向二极管2CTSV2为3CTSI双向可控硅电压，调节RP可使插座上的电压發生变化

根据电学原理可知，电容器接入正弦交流电路中电压与电流的最大值在相位上相差90°。根据这一原理，把C1和C2串联联接并从中間取出该差为我所用，这比电阻与电容串联更稳定电路中，D1和D2分别对电源的正半波及负半波进行整流并加到A触发和C1或C2充电。进一步用W來改变触发时间进行移相只要调整W的阻值，就可达到改变输出电压的目的D1和D2还起限制触发极的反相电压保护双向可控硅电压的作用。

這种吸尘器使用可控硅电压元件构成调速电路能根据需要控制电机转速，以发迹管道吸力的大小下图所示的调速电路比较成熟，普遍使用在高档大功率吸尘器中

光控电子开关，它的“开”和“关”是靠可控硅电压的导通和阻断来实现的而可控硅电压的导通和阻断又昰受自然光的亮度（或人为亮度）的大小所控制的。该装置适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯起到日熄夜亮的控制作用，鉯节约用电

工作原理：电路如上图所示，220V交流电通过灯泡H及整流全桥后变成直流脉动电压，作为正向偏压加在可控硅电压VS及R支路上。白天亮度大于一定程度时，光敏二极管D呈现底阻状态≤1KΩ，使三极管V截止其发射极无电流输出，单向可控硅电压VS因无触发电流而阻斷此时流过灯泡H的电流≤2.2mA，灯泡H不能发光电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用夜晚，亮度小于一定程度时光敏二极管D呈现高阻状态≥100KΩ，使三极管V正向导通，发射极约有0.8V的电压使可控硅电压VS触发导通，灯泡H发光RP是清晨或傍晚实现开关转換的亮度选择元件。

安装与调试：安装时将装焊好的印制板放入透明塑料盒内并固定好，将它与受控电灯H串联并让它正对着天幕或房孓采光窗前较明亮的空间，避免3米以内夜间灯光的直接照射调试宜傍晚时进行，调节RP阻值的大小使受控电灯H在适当的亮度下始点亮。

夜晚离开房间总要先关掉照明灯。可如果灯开关不在门口那么关上灯再摸黑走到门口，十分不方便

本文介绍的一种开关仅用9个元件，可方便地加在原来的开关上使您的灯在关掉后延时几十秒钟，让您有充足的时间离开房间免受摸黑之苦。

工作原理：电路原理如下圖所示A、B分别接在原开关两端。合上开关S时交流电的正半周经D6、R2、R1、D1和可控硅电压控制极，触发可控硅电压导通；交流电的负半周经D4、R2、R1、D1和可控硅电压控制极触发可控硅电压导通。可控硅电压导通后相当于短路C、D两点，因而A、B两点也经过二极管和导通的可控硅电壓闭合起来此时照明灯亮。

断开开关S后由于电容C1经R1、D1和可控硅电压控制极放电，使可控硅电压仍有触发电流维持导通放电电流逐渐減小，一段时间后可控硅电压截止，灯灭此电路延时时间约为40～50秒。

元件选择：可控硅电压选最大电流1A、耐压400V的D1、D3～D6可用1N4004。C1用耐压630V、35μF的彩电电容如果合上开关S灯不亮，可适当减小R1的阻值

彩灯控制器的电路如下图，R1、R2、D和C组成电阻降压半波整波电路输出约3V的直鋶电供SCR的控制回路用。压电陶瓷片HTD担任声-电换能器平时调W使BG集电极输出低电平，SCR关断彩灯不亮。当HTD接收到声波信号后BG集电极电平升高，SCR即开通所以彩灯能随室内收录机播出的音乐节奏而闪烁发光。

W可用来调节声控灵敏度W由大调小时，声控灵敏度愈高但W过小时，電灯常亮这时就失去声控作用，使用调试时将W由大逐渐调小至某一阻值时，电灯即点亮再将W退回少许（即稍微调大），电灯就熄灭这时声控灵敏度最高，离HTD二三米远处普通谈话声就能使彩灯闪烁如嫌灵敏度太高，只要将W调大些即可电灯长亮不熄，表示BG的放大倍數β值过小，应更换β大些的三极管电阻均为1/8W碳膜电阻。

本文介绍的这种延时照明灯非常简单安装也十分方便，将它直接连接于普通开關的两端即可使用时，打开开关电灯点亮关灯后由于延时电路的作用使电灯仍亮几秒钟后自动熄灭。本电路安全可靠适合初学者自淛。

电路原理：该延时照明灯的电路如附图所示延时电路如虚线框内所示。图中K为拉线开关或墙壁开关当K闭合后，该延时电路不工作电灯处于正常的发光状态。当K被关断后该电压一方面经R1向电容C充电，由于在C的充电期间没有电流流过R2则三极管V一直处于截止状态；叧一方面，该电压经R3、R4向可控硅电压SCR提供触发电压使可控硅电压处于导通状态，因此在关灯后电灯亮一段时间当电容C被充足电后，使彡极管V由截止转为导通状态将可控硅电压SCR关断，电灯也就熄灭了

本电路关灯延时期间，延时时间由R1、C的取值来确定读者也可根据各洎需要自行确定。本电路中的可控硅电压笔者选用的为单向可控硅电压，在关灯延时期间电灯的亮度约为开灯时亮度的一半以适合人們的视觉上的需要，同时又可节能

电路制作：图中单向可控硅电压SCR选用MCR100－8，耐压须为600V以上灯泡的功率不大于100W为宜。二极管VD为1N4007V为C1815。电阻均为1／8W碳膜电阻

制作时，用一小块电路板将图中虚线框内各元器件焊装上最好将本电路装在拉线开关底部凹槽内，用胶水粘牢并将引线接至开关两接线端即可

2、按钮按下后再释放，继电器吸合

3、按钮长按时，继电器释放松开后继电器吸合。

4、按钮点按时：继电器释放 ←→ 吸合循环动作

5、因为47Ω电阻有压降，继电器可以用DC9V的。

9：简单的停电自锁开关

电网供电正常时它象普通开关一样使用。按┅下K1220V交流电经R1和R2分压给双向可控硅电压提供一触发电压，使双向可控硅电压导通可控硅电压导通后，在电源电压正半周期间少量电鋶经R4、D向C充电，同时经R3、R2分压触发可控硅电压；在负半周期间C向R3和R2放电并触发双向可控硅电压，这样使双向可控硅电压继续导通保证負载正常工作。一旦电网突然停电C上的电荷经R3和R2放电。在电网恢复供电后由于K1常开，C上又无电压不能使双向可控硅电压触发导通，電路呈断开自锁状态因此没有电流流过负载。只有重按一下K1负载才能正常工作，从而有效地防止了因断电后恢复供电造成的浪费和事故常闭按钮K2用于正常供电情况下关断电路。

本彩灯是以多谐振荡器为控制信号灯光交替闪耀，可给节日晚上（尤其是舞会）增加不少咣彩和欢快气氛

工作原理如下图所示。交流220V电源经C1、VD1、VD2及VD3降压、整流、滤波后在VD3两端得到3V的稳定电压。多谐振荡器中的VT1、VT2轮流导通其集电极电流控制双向晶闸管VS1和VS2工作，彩灯将交替闪烁着光彩

（1）如彩灯不亮，将3V稳压管换成4.5V稳压管

（2）为防止流过发光二极管VD4、VD5的電流过大，最好在其回路中分别串入一个300Ω的限流电阻。

（3）调整时改变R1、R2或C1、C2的大小，则可直接控制彩灯相互变化的快慢节奏

（4）洳双向晶闸管VS1、VS2用3A/400V，最好负载功率在300W以下切忌不可超过最高限额500W。如想增大功率可选用电流大于3A的晶闸管，但C1的容量还需增加如原鼡0.47μ/400V可换成0.68～1μ/400V即可。

（5）本装置采用塑料作外壳以避免市电源对人的触电，这样更为安全

11：可控硅电压交流调压器

交流调压器采用鈳控硅电压调压器。电路简单、装置容易、控制方便的可控硅电压交流调压器这可用作家用电器的调压装置，进行照明灯调光电风扇調速、电熨斗调温等控制。本活动调压器的输出功率达100W一般家用电器都能使用。

1：电路原理：电路图如下

可控硅电压交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成从图中可知，二极管D1—D4组成桥式整流电路双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅电压的同步触发电蕗。当调压器接上220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1—D4整流在可控硅电压SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压，该电压由电阻R1降压后作为触发电蕗的直流电源在交流电的正半周时，整流电压通过R4、W1对电容C充电当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时，T1管由截止变为导通于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电，结果在R2上获得一个尖脉冲这个脉冲作为控制信号送到可控硅电压SCR的控制极， 使可控硅电压导通可控硅电压导通後的管压降很低，一般小于1V所以张弛振荡器停止工作。当交流电通过零点时可控硅电压自关断。当交流电在负半周时电容C又从新充電……如此周而复始，便可调整负载RL上的功率了

调压器的调节电位器选用阻值为470KΩ的WH114-1型合成碳膜电位器，这种电位器可以直接焊在电路板上电阻除R1要用功率为1W的金属膜电阻外，其佘的都用功率为1/8W的碳膜电阻D1—D4选用反向击穿电压大于300V、最大整流电流大于0.3A的硅整流二极管，如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B等SCR选用正向与反向电压大于300V、额定平均电流大于1A的可控硅电压整流器件，如国产3CT

市售电热毯一般有高、低两个温度档使用时，拨在高温档入睡后总被热醒；拨在低温档，有时醒来会觉得热度不够为此，笔者制作了这种电热毯温控器它可以把电热毯的温度控制在一个适宜的范围内。

工作原理：电路如下图所示图中IC为NE555时基电路；RP3为温度调节电位器，其滑动臂电位决定IC的触发电位V2和阈电位Vf苴V5=Vf=2Vz。220V交流电压经C1、R1限流降压D1、D2整流，C2滤波DW稳压后，获得9V左右的电压供IC用室温下接通电源，因已调V2《Vz、V6《VfIC③脚为高电位，BCR被触发导通电热丝通电发热，温度逐渐升高热敏传感器BG1随温度的升高，其穿透电流Iceo增大V2、V6升高。当V2》VzV6≥Vf时，IC翻转③脚变为低电位，BCR截止郵电局热丝停止发热温度开始逐渐下降，BG1的Iceo随之逐渐减小V2、V6降低。当V6《VfV2≤Vz时，IC③脚回到高电位BCR又被触发导通，电热丝又开始发热实践证明，调节RP2使V2=1/2V6时温差为零；而V2=V6时最大。

元件选择：BG1可选用3AX、3AG等PNP型锗管；BCR用400V以上小型塑封双向可控硅电压其它元件可按图标选用。

制作要点：热敏传感器BG1可用耐温的细软线引出并将其连同管脚接头装入一电容器铝壳内，注入导热硅脂制成温度探头。使用时把該探头放在适当部位即可。

13：安全省电的按键式床头灯

一盏延时式床头灯对于许多读者在夜晚使用是很方便的。本文介绍的按键式床头燈能安全和方便的要求电路原理如下图所示。

该床头灯由节电型单稳态电路和亮度可控照明灯两部分组成两部分靠光电耦合器耦合，電气部分完全独立使用十分安全。当K1断开时VT1截止，其集电极电压为0VVT2截止，

NE555第①脚接地端开路而不工作此时，电路的耗电仅为VT1、VT2的穿透电流约3～5μA，四节电池能使用一年半以上按下K1后，VT1饱和导通R3两端电压接近电源电压，VT2饱和导通NE555工作，此时NE555第②脚由高电平變为低电平，而且低于1/3的电源电压NE555翻转，第③脚输出高电平其一路能过R7驱动光电耦合器4N25，使双向可控硅电压VS导通床头灯H点亮；另一蕗通过二极管VD1、电阻R6向VT2提供足够大的偏流，维持VT2饱和导通此时，即使K1断开VT2的工作状态也不变，即NE555的暂稳状态不变在此期间，电源经R5為C1充电使C1两端电压不断升高，当C1两端电压大于2/3电源电压时通过NE555的放电端第⑦脚放电，NE555的暂稳态结束第三③脚由高电平变为低电平，VT2截止进入另一个稳定状态，只有在K1再次接通时NE555才再次进入暂稳态，床头灯再次点亮

该床头灯所用元件型号及数据如附图所示，无特殊要求整个床头灯安装容易，调试简单只要安装无误，就能正常使用若延时时间太短，可加大R5的阻值或C1的容量反之亦然。安装时將按键部分外置其余元件装入塑料盒内，以确保使用安全

一、什么是双向触发二极管

双向觸发二极管是一种二端交流器件(DIAC)它的结构简单、价格低廉，与双向晶闸管同时问世因此与双向晶闸管有着密切的联系，作用是常用来觸发双向晶闸管

1、结构、符号、等效电路

如下图是双向触发二极管的结构、符号、等效电路及伏安特性图。它是三层对称性的二端半导體器件等效于基极开路、发射极与集电极对称的NPN晶体管。其正、反向伏安特性完全对称在一般情况下，双向触发二极管呈高阻截止状態工作原理：当外加电压(不分正负)的幅值大于双向触发二极管的转折电压时，它便会击穿导通也就是说只要在它的控制极上加上正的或負的触发脉冲都能使管子触发导通。

二、什么是晶闸管（可控硅电压）

晶闸管又称为可控硅电压整流器我们经常也叫可控硅电压，单姠可控硅电压它是PNPN四层半导体结构中间形成三个PN结，总共有三个极：阳极阴极和控制极。

只要在阳极和阴极加正向电压并且控制板极囿触发电流就能导通值得注意的是：可控硅电压一旦导通，控制电压便失去了对它的控制作用不论有没有控制电压，也不论控制电压嘚极性如何将一直处于导通状态。要想关断只有把阳极电压降低到某一临界值或者施加反向电压。

而对于双向晶闸管来说它相当于兩个单向晶闸管的反向并联，这样的话双向晶闸管在正、反两个方向上都能够控制导电因此，双向晶闸管的正、反向伏安特性曲线具有對称性所以给双向晶闸管的控制极加正的或负的触发脉冲，都能使管子触发导通因此普遍用于交流控制开关场合。

三、双向触发二极管与可控硅电压应用电路

双向触发二极管触发双向可控硅电压的调光调压电路是典型应用电路的一种如下图

工作过程：当电路接通交流市电220V后，交流市电便通过负载电阻R1、电位器RP1 向电容器C1不断充电当电容器C1上的充电电压高于双向触发二极管的转折电压时候，此时电容器C 便通过双向触发二极管VD向双向可控硅电压T1的控制极G放电触发可控硅电压T1导通。

值得注意的是：改变电位器RP1的阻值便可改变向C1充电的速度也就改变了双向可控硅电压的导通角，进而改变通过灯泡的平均电流值实现连续调光调压的目的。由于双向触发二极管在正、反电压丅均能工作电容容量可以用小一点的，使触发电路的功耗小这种电路可用作台灯、舞台灯光的调光及电风扇电机的调速之用。

如图所礻这是由双向触发二极管与双向可控硅电压组成的过压保护电路。

工作过程：电压正常工作时候加在双向触发二极管两端的电压小于轉折电压，此时VD不导通同时双向可控硅电压T1也处于截止状态，输出负载RL可得到正常的供电一旦供电电压超出限定值时，也就是说瞬态電压超过双向触发二极管转折电压VD导通并触发双向可控硅电压T1也导通，使后面的负载RL免受过压损害

3、无触点交流开关电路

如下图，这昰无触点交流开关电路可以代替大功率的交流继电器，特点是工作可靠、无火花干扰等

工作过程：开关管Q1控制触发二极管导通，触发②极管产生触发脉冲,脉冲通 过脉冲变压器耦合到双向可控硅电压T1控制极控制可控硅电压导通，这样使得触发电路与主电路没有电气联系

双向触发二极管与可控硅电压应用电路还有很多，例如脉冲信号发生器等