我國可控硅元件的型號定為3CT。應用在一般電路中時，最主要的也是兩個參數，一是額定正向平均電流，二是正向阻斷峰值電壓、反向阻斷峰值電壓。前者和硅整流元件的平均電流類似，超過以后，可能會燒壞管子。后者和硅整流元件的最大反向電壓類似，超過以后，正向不能可靠地封鎖，反向也容易造成擊穿。

我國大、中功率可控硅整流元件的額定電流最常用的有5安、20安、50安、200安、500安、1000安等幾檔，額定電壓有100伏、200伏……1500伏等幾檔。可以根據電路中要求的電流和線路的最高電壓來選擇可控硅，其方法和選硅整流元件類似。

可控硅整流元件目前正在逐步取代大功率晶體管以及閘流管、水銀整流器、磁放大器、電動機-發電機組等老設備，廣泛地應用于可控整流、交流調壓、無觸點開關、逆變流等等設備中。可控硅應用電路分可控硅主電路和控制電路兩大部分，下面列舉幾個可控硅主電路的例子。

1.可控硅整流電路

下圖電路圖左側部分為單相橋式整流電路，后面加接一個可控硅，構成可控整流電路。下面波形圖為電路中各部分的波形圖，U～經橋式整流后在ab兩點可得到（2）所示的全波整流波形，由于可控硅具有正向封鎖能力，只有觸發信號加入時，才能導通，而每當交流電壓過零時，可控硅因流過電流小于維持電流而關斷，故可得到（5）所示的負載電壓波形。由圖可以看到，當α角較小時，因為缺塊較少，負載電阻兩端直流電壓平均值較高。當α角增大時，因為缺塊較大，負載電阻兩端直流電壓平均值較低。聯系到我們在單相橋式電路中學到的內容，可見，只要改變觸發信號出現的遲早（即α角的大小），就能均勻連續地改變整流電壓U_L了。當α=0，線路如同單相橋式硅整流電路一樣U_L=0.9E₂。當α=π時，線路輸出電壓為零。也就是說，當α從0連續地變到π時，U_L可以從0.9E₂連續地變到零。

這類可控整流電路廣泛地應用于小型直流電動機無級調速系統和滑差電機無級調速系統中。不過，由于電機繞組是點感性負載，這使電壓過零時電流不過零，可控硅難以關斷。故在電機繞組兩端必須并聯一個續流二極管，而且直流輸出端不可以接濾波電容。

下圖為三相半控橋式整流電路，它與三相橋式整流電路的區別只在于一半橋臂上的三只硅二極管由可控硅取代了，因此叫“半控”。改變三只可控硅的觸發脈沖出現的遲早（即上圖中α角的大小，這叫觸發脈沖的移相），即可改變每周內可控硅導通的時間，從而調節輸出的直流電壓平均值。下圖電路中，負載為直流電動機電樞繞組，當其端電壓改變時，轉速改變，因此三相半控橋式整流電路廣泛用于功率較大的直流電機無級調速裝置中，其中D₄為續流二極管。

2.可控硅交流調壓器

下圖（1）為可控硅交流調壓器線路，兩個可控硅反向并聯在一起，輪流導通，在下圖（2）中OB段，SCR₁因正向阻斷，不導通；SCR₂因反向不導通。在Bπ段，SCR被觸發導通，至π點后，因受反向電壓而關斷。在πC段，SCR₂因正向阻斷，不導通；SCR₁因受反向電壓早已關斷。于是在負載電阻R_L兩端可得到“缺塊”交流電。α角越大，缺塊越大，輸出交流電壓的有效值越低，當α從0連續變到π時，輸出電壓有效值從E連續變到零。

下圖所示為另一種形式的單相交流調壓電路，只用一只可控硅，它不承受反向電壓，可以使用反向耐壓低的管子。可控硅是在交流電壓過零時關斷的，可根據上面講過的原理進行分析。

可控硅交流調壓線路可代替調壓變壓器，用于調光、控溫等設備中，具有體積小、效率高、調節方便、省同省鐵、維修方便等優點。

另一種雙向可控硅，符號如下圖所示，它工作于交流電路中，正反向均可以觸發導通，其作用相當于兩只反向并聯的普通可控硅。在交流調壓電路中，若采用雙向可控硅，則主電路和控制電路均比采用普通可控硅要簡單得多。

電鍍、電解等工業部門需要低電壓大電流的可調直流電源，而另一些工業部門則往往又需要高電壓小電流的可調直流電源。通常的方法是用變壓器將電網電壓降低或升高，再用并聯（在大電流場合，單個可控硅的電流容量可能不夠）或串聯（在高電壓場合，單個可控硅的電壓額定值可能不夠）的可控硅作可控整流。采用這種方法時，由于可控硅的并聯或串聯，使觸發電路較復雜，而且不經濟（電流容量很大或電壓額定值極高的可控硅價格均較貴）。在這種情況下，可將可控硅移至變壓器初級進行交流調壓，以使變壓器次級電壓可調，在次級則采用硅二極管并聯或串聯起來進行整流，即可得到可調的直流電壓輸出，這種可控整流方法叫初級調壓。下圖為可控硅初級調壓的電鍍電源設備原理圖。

3.交流無觸點開關

在前面所示的可控硅交流調壓器線路和單相交流調壓電路中，若使可控硅工作于全導通或全關斷兩種極限狀態，則可控硅就相當于一只交流接觸器，可以通過接通或切斷加于可控硅控制極的直流電壓來控制它的通斷。這種無觸點交流開關可以用很小的電流（如一、二百毫安）控制大功率電路（如幾百安、上千伏），而且無火花，動作迅速，可在特殊場合使用，例如用它控制鼠籠式異步電動機，符合防火、防爆等要求。

4.直流無觸點開關（直流斷續器）

用可控硅控制直流電路的通斷，這就是直流無觸點開關。普通的可控硅用于控制直流電路時，導通是容易的，但為使其關斷則必須在電路中采取一定措施。在下圖所示電路中，如果觸發SCR₁使其導通，負載R_L上有電流流過，電容C經R及SCR₁充電。欲要切斷負載R_L中電流時，可觸發SCR₂使其導通，此時C兩端電壓經SCR₂加在SCR₁兩端，使其受反向電壓而關斷。

可控硅直流開關除可以用以控制大功率直流電路的通斷外，還可作為大功率脈沖電源，把固定電壓的直流電源變成電壓可調的直流電源，如用作無軌電車、電瓶車的直流脈沖調速，可省去動作頻繁的直流接觸器和耗費電能的電阻器。也可作為電火花加工機床的脈動電源等。

直流脈沖調速的基本原理如下：

設直流電源電壓為E，SCR₁導通的時間為t₁，SCR₂導通的時間為t₂，則負載R_L上的電壓波形如下圖所示。改變比值t₁/t₂，負載R_L上的直流電壓平均值U_出也就改變，t₁/t_2大，直流平均電壓高。反之，t₁/t₂小_，直流平均電壓低。直流電動機的轉速是取決于端電壓的，連續改變電動機端電壓，就能達到無級變速的目的。

5.逆變

通過下圖所示的單相逆變器的原理電路簡單說明一下可控硅在逆變器中的應用。當SCR₁被觸發導通時，繞組HO中有電流流過，變壓器次級感應出上正下負的電壓。此時H正、F負，電容C被充電至2E。當SCR₂被觸發導通時，C上的電壓經SCR₂加至SCR₁兩端，使其受反向電壓而關斷。由于SCR₂導通，繞組FO中有電流流過，變壓器次級感應出下正上負的電壓。因此SCR₁、SCR₂依次輪換導通，變壓器次級就感應出交流電壓。改變可控硅觸發信號的頻率，也就改變了逆變器輸出的交流電壓的頻率。

6.變頻

鼠籠式異步電動機的轉速n可用下式表示：

電動機選定后，P就定了，S變化很小，所以轉速n就由主要電源頻率f來決定，改變f，也就改變了n，此即變頻調速的原理。

下圖為異步電動機變頻調速電路原理框圖。電動機在低于50周的交流電作用下運行時，應降低輸入電壓，否則，電動機將因磁飽和而不能工作。所以在逆變器輸出的交流電頻率調低時，須同時降低逆變器輸出電壓，也即輸入逆變器的直流電壓應降低，因此采用三相半控橋式整流，以使整流器輸出的直流電壓可以隨頻率的改變而改變。

小結

1.可控硅整流元件有如下特點：

①可控硅可以看成是一個可以以小電流控制的單方向導電的大功率開關。

②怎么使可控硅導通呢？只有當陽極相對于陰極的電壓為正，同時在控制極與陰極間加以適當正觸發信號，兩個條件缺一不可。導通后，管壓降約1伏左右。

③可控硅怎樣關斷呢？導通后，控制極就失去了控制作用，它不能起到關斷作用。如果使電源電壓降低，使流過管子的電流小于維持電流，管子就不能維持導通狀態而自己“關斷”了。當然，若在陽極和陰極間加上反向電壓，也能使處于導通狀態的可控硅關斷。

2.利用可控硅元件“正向阻斷”及觸發導通的性能，可以構成可控整流電路、交直流無觸點開關、逆變器等線路，在工業中得到了廣泛的應用。