摘要：晶体闸流管简称晶闸管，也称为硅可控元件(SCR)，是由三个PN结构成的一种大功率半导体器件。在性能上，晶闸管不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件(俗称"死硅)更为可贵的可控性，它只有导通和关断两种状态。 

　　1.2晶闸管(SCR)
　　
　　UPS中晶体闸流管简称晶闸管，也称为硅可控元件(SCR)，是由三个PN结构成的一种大功率半导体器件。在性能上，晶闸管不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件(俗称"死硅)更为可贵的可控性，它只有导通和关断两种状态。
　　
　　晶闸管的优点很多。例如，以小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍;反应极快，在微秒级内开通、关断;无触点运行，无火花、无噪声;效率高，成本低等。因此，在UPS中，晶闸管常用在整流电路、静态旁路开关、无触点输出开关等电路中。晶闸管的缺点:静态及动态的过载能力较差，容易受干扰而误导通。晶闸管从外形上分类主要有螺栓形、平板形和平底形。

　　1.2.1普通晶闸管的结构和工作原理
　　
　　晶闸管是PlNlPN2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看成由一个PNP型管和一个NPN型管组成，其等效电路如图1.4(a)所示，图1.4(b)为晶闸管的电路符号。
　　
　　1.晶闸管的工作过程
　　
　　晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个PN结，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管。

　　当晶闸管承受正向阳极电压时，为便晶闸管导通，必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此，在两个互相复合的晶体管电路中，当有足够的门极电流品流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两个晶体管饱和导通。
　　
　　设PNP型管和NPN型管的集电极电流相应为Ic1和Ic2，发射极电流相应为Ia和Ik，电流放大系数相应为al=ΙC1/Ia，和a2=ΙC1/Ik，设流过J2结的反相漏电流为Ico，晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和:

　　若问极电流为Ig，则晶闸管阴极电流为IK=Ia+Ig。
　　
　　因此，可以得出晶闸管阳极电流为:

　　硅PNP型管和硅NPN型管相应的电流放大系数a1和a2随其发射极电流的改变而急剧变化。当晶闸管承受正向阳极电压，而门极末受电压的情况下，式(1-2中，Ig=0，(a1+a2)很小，故晶闸管的阳极电流Ia≈Ico，晶闸管处于正向阻断状态;当晶闸管在正向门极电压下，从门极G流人电流Ico，由于足够大的品流经NPN型管的发射结，从而提高放大系数a2，产生足够大的极电极电流Io流过PNP型管的发射结，并提高了PNP型管的电流放大系数a1，产生更大的极电极电流Ic1流经NPN型管的发射结，这样强烈的正反馈过程迅速进行。
　　
　　当al和a2随发射极电流增加而使得(a1+a2)≈1时，式(1-2)中的分母1-(al+a2)≈0，因此提高了晶闸管的阳极电流ΙAO。这时，流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定，晶闸管已处于正向导通状态。晶闸管导通后，式(1-2)中的分母1-(al+a2)≈0，即使此时门极电流丛Ia，晶闸管仍能保持原来的阳极电流I，而继续导通，门极已失去作用。在晶闸管导通后，如果不断地减小电源电压或增大回路电阻，使阳极电流I，减小到维持电流IH以下时，由于01和02迅速下降，晶闸管恢复到阻断状态。