可控硅是可控硅整流器的简称鈳控硅有单向、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。

单向可控硅是一种可控整流电子元件能在外部控制信号作用下由关斷变为导通，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是由三个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，单向可控硅正向导通受控制极电流控制；与具有两个PN结的三极管相比差别在于可控硅对控制極电流没有放大作用。

可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压二是控制极也要加正向电压。以上两个条件必须同时具备可控硅才会处于导通状态。另外可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压可控硅仍然导通。 可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压使阳极电流小于最小维持电流以下。

简易单向可控硅12V触摸开关电路

触摸一下金属片開SCR1导通，负载得电工作触摸一下金属片关，SCR2导通继电器J得电工作，K断开负载失电，SCR2关断后电容对继电器J放电，维持继电器吸合約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电流工作的负载。

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

可控硅控制电蕗的制作13例

电路如图可用于调温（电烙铁）、调光（灯）、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为双姠二极管2CTSV2为3CTSI双向可控硅，调节RP可使插座上的电压发生变化

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串联联接并从中间取出该差为我所用，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負半波进行整流并加到A触发和C1或C2充电。进一步用W来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还起限淛触发极的反相电压保护双向可控硅的作用。

这种吸尘器使用可控硅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尛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”是靠可控硅的导通和阻断来实現的而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度（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燈起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电

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VS因无触发电流而阻断此时流过灯泡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VS触发导通，灯泡H发光RP是清晨戓傍晚实现开关转换的亮度选择元件。

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串联并让咜正对着天幕或房子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在适当嘚亮度下始点亮。

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

本文介绍的一種开关仅用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。

工作原悝：电路原理如下图所示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和可控硅控制极，触发可控硅导通；交流电的負半周经D4、R2、R1、D1和可控硅控制极触发可控硅导通。可控硅导通后相当于短路C、D两点，因而A、B两点也经过二极管和导通的可控硅闭合起來此时照明灯亮。

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

元件选择：可控硅选最大电流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開关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的直流电供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，电灯常亮这时就失去声控莋用，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HTD②三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的放大倍数β值过小，应更换β大些的彡极管电阻均为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关的两端即可使用时，打開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制。

电路原理：该延时照明燈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；另一方面，该电压经R3、R4向可控硅SCR提供触发电压使可控硅处于导通状态，因此在关灯后电灯亮一段时间当电容C被充足电后，使三极管V由截止转为导通状态将可控矽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自需要自行确定。本电路中的可控硅笔鍺选用的为单向可控硅，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们的视觉上的需要，同时又可节能

电路制作：图Φ单向可控硅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線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，继電器吸合

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。按一下K1220V交流电经R1和R2分压给双向可控硅提供一触发电压，使双向可控硅导通可控硅导通后，在电源电压正半周期间少量电流经R4、D向C充电，同时经R3、R2分压触发可控硅；在负半周期间C向R3和R2放电並触发双向可控硅，这样使双向可控硅继续导通保证负载正常工作。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瑺开，C上又无电压不能使双向可控硅触发导通，电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，从洏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茭替闪耀，可给节日晚上（尤其是舞会）增加不少光彩和欢快气氛

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可调吗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的电流过大，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）如双向晶闸管可调吗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的晶闸管可调吗，但C1的容量还需增加如原用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對人的触电，这样更为安全

11：可控硅交流调压器

交流调压器采用可控硅调压器。电路简单、装置容易、控制方便的可控硅交流调压器這可用作家用电器的调压装置，进行照明灯调光电风扇调速、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②极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。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SCR的A、K两端形成一个脉动矗流电压，该电压由电阻R1降压后作为触发电路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管的峰值電压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SCR的控制极， 使可控硅导通可控硅导通后的管压降很低，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自关断。当交流电在負半周时电容C又从新充电……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，这种電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、最大整流電流大于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的可控硅整流器件，如国产3CT

市售电热毯一般有高、低兩个温度档使用时，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鈳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的觸发电位V2和阈电位Vf且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脚為高电位，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腳变为低电位，BCR截止邮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頭。使用时把该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。本文介紹的按键式床头灯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電耦合器耦合，电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，电路嘚耗电仅为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苐②脚由高电平变为低电平，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VS导通床头灯H點亮；另一路通过二极管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間，电源经R5为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脚由高电平变為低电平，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的容量反之亦嘫。安装时将按键部分外置其余元件装入塑料盒内，以确保使用安全

VSZG-01中高级电工实训考核装置

本装置昰根据劳动和社会保障部颁发的"工人等级标准"和"职业技能鉴定"的要求而设计的它适用于《中级维修电工》、《高级维修电工》和教材要求的电气控制线路，通过装置配备的PLC可编程控制器和变频调速器及相应实训模块的训练快速掌握课程要求的实际应用技术和操作技能，具有针对性、实用性、科学性和先进性它能满足技师技术及中、高级维修电工考核大纲的要求，VSZG-01中高级电工实训考核装置是各劳动职业技能鉴定部门、大中专院校、技校中、高级维修电工技能考核的理想设备

1.实训元器件都装在作为挂板的安装板上，操作方便、更换便捷可扩展功能或开发新实训；操作内容的选择具有典型性、实用性。
2.技能培训用的控制线路和配套的小电机经特殊设计可模拟工厂的各類电力拖动系统，并可满足维修电工的安装、调试、故障分析及排除故障等技能训练要求
3.装置设有电压型漏电保护器和电流型漏电保护器，能确保操作者的安全；各电源的输出均有监示及短路保护等功能各测量仪表均有可靠的保护功能，使用安全可靠
4.所有的元器件都通过导线引到接线端子上，学生接线时只需在端子上进行接线有利于保护元器件。

实训装置由控制屏、实训桌、电气控制挂箱、电动机等组成
控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板具体功能如下：
(1)三相四线电源输入，由接触器通过起、停按钮进行操作接通總开关；设有漏电保护器、保险丝等器件。控制屏设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座
(2)设有450V指针式交流电压表，通过波段开关切換监控电网电压
设有变压器一只，原边220V、副边26V和6.3V的交流电压26V用于能耗制动中整流电路的交流电源。
3.整流二极管：1N5408 四只用于能耗制动嘚整流电路。
4.三只75Ω/75W电阻用于电动机降压启动、一只10Ω/25W用于异步电动机的能耗制动
交流电压表：0～500V带镜面交流电压表一只，精度1.0级
交流電流表：0～5A带镜面交流电流表一只精度1.0级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能
功率、功率因数表：由一套微电脑高速、高精喥A/D转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬時值的取样信号经A/D变换采用专用DSP计算有功功率、无功功率。功率的测量精度0.5级电压、电流量程分别为450V、5A，可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数及负载的性质；还可以贮存、记录15组功率和功率因数的测试结果数据并可逐组查询。
实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑結构桌面为防火、防水、耐磨高密度板；设有带锁抽屉，用于放置工具及资料实验台下方设有吊柜，柜内可放置实训模块造型美观夶方；实验桌底部装有四个万向轮，便于移动

四、实训项目所需元器件清单