硅控制开关（SCS）

硅控制开关（SCS）

 

硅控制开关SCS（Silicon Controlled Switch）亦称四端小功率晶闸管。它属于新颖、多功能半导体器件。只要改变其接线方式，就可构成普通晶闸管（SCR）、可关断晶闸管（GTO）、逆导晶闸管（RCT）、互补型N门极晶闸管（NGT）、程控单结晶体管（PUT）、单结晶体管（UJT），此外还能构成NPN型晶体管 、PNP型晶体管、肖克莱二极管（SKD）、3种稳压二极管、N型或P型负阻器件，分别实现十多种半导体器件的电路功能。迄今为止，还不曾有哪种器件象它具有如此众多的功能。因此它被誉为新颖“万能”器件亦当之无愧。

硅控制开关属于PNPN四层四端器件，其内部结构、等效电路及符号如图1所示。等效电路是由NPN晶体管（T1）和PNP晶体管（T2）组成的。四个引出端分别是阳极A、阴极K、阳极门极GA、阴极门极GK。由于其门极触发电流极小（几微安），开关时间（tON、toFF）极短，所以它相当于一只高灵敏度的小功率晶闸管。容量一般为60V、0.5A，大多采用金属壳封装，管径为8mm，管脚排列顺序见图2。国外典型产品有3N58、3N81、MAS32、3SF11等。

硅控制开关的最大特点是在PNPN的每一层都有一个引出端，所以使用极灵活。在不同接线方式下，硅控制开关的电路功能详见表1。其中，肖克莱二极管SKD（Shockley Diode）属于四层、高速、可控半导体整流二极管，可作开关二极管或触发器，用于激光脉冲发生器中。除表中所列用途之外，硅控制开关还可用作继电器驱动器、延时电路、脉冲发生器、双稳态触发器、高灵敏度电平检测器。

硅控制开关伯GTO使用时，需注意以下几点（参见图3）:

第一：A极接电源正极，K极接电源负极；

第二：GA极加负脉冲时器件导通。加正脉冲时器件关断；

第三：GK极加正脉冲时器件导通，加负脉冲时器件关断。

下面介绍利用万用表检查硅控制开关的方法

1．检查三个PN结的单向导电性

将万用表拨到R×1k档，分别测量A-GA、GA-GK、GK -K之间的正、反向电阻。正向电阻应为几千欧至十几千欧，反向电阻为无穷大，说明PN结具有单向导电性。

2．检查逆导性

只将 GA与A短接，即可观察到逆导性。但为使效果更明显，现将GK与K也短接，此时A、K之间只有两个同极性并联着的硅PN结，而且K极是接PN结正极，A极接PN结的负极。因此，用黑表笔接K极，红表笔接A极，测出的是正向电阻，约为几千欧。该特性就称为“逆导”（反向导通之意）。

若交换表笔位置，就无逆导性，电阻变成无穷大。

3．检查触发能力

首先用黑表笔接A 极，红表笔接K极，电阻为无穷大，证明器件关断。再按下述步骤操作：

（1）用红表笔尖搭一下GA极，然后脱开（但红表笔始终接着A极），为相当于给GA极加负脉冲，若电阻迅速减小，则说明器件具有触发能力。

（2）拿黑表笔搭一下GK极，旋即脱开，这相当于给GK极输入正脉冲，电阻值迅速降低，表明有触发能力。

4．检查关断能力

首先利用上面介绍的方法使器件导通，再进行以下操作：

（1）用黑表笔尖搭一下GA极，随即脱开，如果电阻变成无穷大，证明器件被关断，参见图4(a)。

（2）用红表笔尖搭一下GK极，迅速脱开，电阻呈无穷大，说明SCS关断，参见图4(b)。