外形和种类
晶体闸流管有多种分类方法：按其关断、导通及控制方式可分为普通单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、门极可关断晶闸管(gto)、逆导晶闸管、温控晶闸管和btg晶闸管(既可作晶闸管使用，又可作单结晶体管使用)等多种；按其引脚和极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管；按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管3种类型(金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种，塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种);按电流容量可分为大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管(大功率晶闸管多采用金属壳封装，中、小功率晶闸管则多采用塑封或陶瓷封装);按其关断速度可分为普通晶闸管和高频(快速)晶闸管。
目前，电子爱好者最常用的晶体闸流管是中、小功率的单向晶闸管和双向晶闸管，其实物外形如图所示。由图可见，它们的外形与普通三极管别无两样，封装形式主要有金属壳封装和塑料封装两大类，引脚线均为3根。
结构及特性
单向晶闸管的内部结构示意图和等效电路图如图所示。它是一种由pnpn四层半导体材料、3个pn结、3个电极所构成的三端半导体器件，3个引出电极的名称分别为阳极a、阴极k和控制极g(又称门极)。单向晶闸管的阳极a与阴极k之间不仅具有一般晶体二极管单向导电的整流作用，而且其导通电流还直接受控于控制极g。单向晶闸管的内部电路可以等效为由一只pnp三极管和一只npn三极管组成的复合管。
图单向晶闸管的内部结构
单向晶闸管的基本工作原理和特性可通过图所示的实验电路来说明：闭合电源开关sa,单向晶闸管的阳极a通过小电珠h等接通电源正端，阴极k接通电源负端，此时管子并不导通。当按下按钮开关sb给控制极g加上合适的正向触发电压信号时，单向晶闸管内部的等效三极管vt1、vt2相继迅速导通，并形成强烈的正反馈而很快达到饱和导通状态，使得阳极a与阴极k之间由阻断状态转为完全导通状态，小电珠h发光。如果控制极g所加触发电压为负，则单向晶闸管不能导通。若单向晶闸管的阳极a接电源负端、阴极k接电源正端时，无论控制极g加上什么极性的电压，单向晶闸管也不能导通。
图单向晶闸管工作示意图
一旦单向晶闸管受触发导通之后，即使取消其控制极g的触发电压(即手松开按钮开关sb使其复位),只要在阳极a与阴极k之间仍保持正向电压，单向晶闸管就会维持导通状态，小电珠h会一直发光。只有断开电源开关sa、或将阳极a的电压降低到某一临界值、或改变阳极a与阴极k之间的电压极性(如交流电过零),单向晶闸管的阳极a与阴极k之间才会由导通状态转换为断开状态，小电珠h才会熄灭。单向晶闸管一旦恢复为断开状态，即使在其阳极a与阴极k之间又重新加上正向电压，也不会再次导通，只有在控制极g与阴极k之间重新加上正向触发电压后，方可再次受触发而导通。利用这些特性，可实现直流无触点开关控制、可控整流等。
双向晶闸管是在单向晶闸管基础上研制出的一种由npnpn五层半导体材料所构成的三端半导体器件，其内部结构如图所示。双向晶闸管的内部结构可以等效为两只普通单向晶闸管反向并联的组合体(即由两组pnpn四层半导体材料“反向”组合而成),并且只用一个触发控制极g,便可实现对交流电的“双向”控制。正因为如此，双向晶闸管的两个主电极不再有阴、阳之分，而是称作主电极t1(或第一阳极)和主电极t2(或第二阳极)。
图双向晶闸管的内部结构
双向晶闸管的最大特点是具有“双向”可控导电性能，即无论主电极t1与主电极t2之间所加电压极性是正向还是反向，也不管控制极g所加触发电压极性如何，只要满足其必须的触发电流，管子即可被触发导通而呈低阻状态。这一特点也说明，双向晶闸管可直接工作于交流电源。
双向晶闸管一旦导通，即使失去触发电压，也能继续维持导通状态。当通过主电极t1、,
t2的电流减小至维持电流以下、或t1、t2之间电压改变极性时，双向晶闸管才会自动关断。待主电极t1、t2之间恢复正常供电后，只有重新施加触发电压，才能再次触发管子导通。如果主电极t1、t2之间所加电压是交流电，则只要改变加在控制极g上的触发脉冲的大小或时间，就可控制其导通电流相应改变。利用上述特性，可实现交流无触点开关控制、交流调压等功能。
主要参数
晶体闸流管的参数较多，尤其是双向晶闸管的有关参数是参照单向晶闸管定义或当作单向晶闸管接入电路测试出来的，两者的有关参数含义并不完全相同，实际应用时不可混为一谈。晶体闸流管的主要参数如下。
①额定通态电流（i-）。这是指在规定的环境温度和标准散热条件下，晶体闸流管导通时所允许通过的最大电流值。值得注意的是，对于单向晶闸管而言，该参数定义为通态电流在一整个周期内的平均值，所以也称“额定通态平均电流”或“额定正向平均电流”；而对于双向晶闸管，该参数定义为通态电流在一整个周期内的有效值。
②通态平均电压（u-）。也称通态平均压降，是指在规定的环境温度和标准散热条件下，当通过晶体闸流管的电流为其额定电流时，在管子产生电压降的平均值。该参数的大小
能够反映出晶体闸流管的管耗大小，显然此值越小越好。
③维持电流（in）。这是指在规定的环境温度和控制极开路的条件下，维持晶体闸流管
继续导通所必须的最小电流。当通过晶体闸流管的电流小于此值时，晶体闸流管将自动退出导通状态而阻断。一般维持电流/小的晶体闸流管，其工作比较稳定。
④控制极触发电压（ugr）。也称门极触发电压，是指在规定的环境温度和晶体闸流管正向电压为一定值的条件下，使管子从阻断状态转变为导通状态所需要的最小控制极（门极）
电压。常用普通单向晶闸管的ug值一般为0.8~3v，双向晶闸管的uar值一般为1.5~3v。
'⑤控制极触发电流（igt）。也称门极触发电流，是指在规定的环境温度和晶体闸流管正向电压为一定值的条件下，使管子从阻断状态转变为导通状态所需要的最小控制极（门极）电流。常用普通单向晶闸管的/gr值一般为10μa~30ma，双向晶闸管的/gr值一般为1～50ma。
⑥擎住电流（i）。这是指在触发电流的作用下，晶体闸流管从断态到通态的临界电流值。也就是说，只要通过晶体闸流管的电流达到该临界值，撤除它的触发电流，管子仍然会自动维持通态。擎住电流i和维持电流/在概念上是不同的，通常擎住电流/要比维持电流/p大2～4倍。
⑦断态重复峰值电流（ing）。这是指晶体闸流管在阻断状态下的正向最大平均漏电电流值，一般小于100μa。
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⑧反向重复峰值电流（imm）。这是指晶体闸流管在阻断状态下的反向最大漏电电流值，一般小于100μa。
⑨不重复浪涌电流（i-s）。这是指在一定的时间内，在保证管子不会因为pn结的温度升高太快而导致损坏的前提下，所允许流过管子的最大故障电流值。
⑩断态重复峰值电压（ubew）。也称正向阻断峰值电压，是指晶体闸流管在控制极开路和额定结温的条件下，管子处于正向阻断状态时，可以重复加在管子上的正向最大电压。此电压规定为管子从阻断状态转为导通状态的正向转折电压uno减去100v，即upp=ugo-100v。
⑪反向重复峰值电压（unew）。这是指晶体闸流管在控制极开路和额定结温的条件下，可以重复加在管子上的反向最大电压。此电压规定为管子的反向漏电流开始急剧增加时所对应的峰值电压（反向击穿电压ugp）减去100v，即ueew=uen-100v。
断态重复峰值电压unpw和反向重复峰值电压upew在数值上一般相近，统称为峰值电压。通常把其中较小的那个数值作为该型号器件的额定电压。晶体闸流管在实际使用中，施加在管子上的电压必须小于极限参数ubew和unew，并留有一定余量，以免造成击穿损坏。 |
