可控硅整流器，简称SCR，是一种三PN结四层结构的大功率半导体器件。可控硅体积小、结构简单、功能强大，能起到变频、整流、逆变、无触点开关等多种作用，因此被广泛应用于各种电子产品中，如调光灯、摄像机、无线电遥控、音响等。
其示意符号如下图所示：
从晶闸管的电路符号可以看出，它和二极管一样是单向导通的器件，但它多了一个控制电极G，使得晶闸管具有和二极管完全不同的工作特性。可控硅整流器是一种大功率器件，可以处理高电压和大电流。随着设计技术和制造技术的发展，它的容量越来越大。
SCR的基本结构如下图所示：
三个PN结(J1、J2、J3)形成四层P1-N1-P2-N2半导体器件，外侧有三个电极。从最外面的P型半导体材料引出的电极为阳极A，从中间的P型半导体材料引出的电极为控制电极G，从最外面的N型半导体材料引出的电极为阴极K，如图所示可以等效。
我们来看看SCR的工作原理：
如下图所示，初始状态下，电压VAK加在晶闸管的A端和K端，此时晶体管Q1和Q2都处于关断状态，互不侵犯领地。
此时，VAK的所有电压都施加在A极和K极之间。VAK的最大允许电压是关态重复峰值电压VDRM(峰值重复关态电压)和相应的关态重复峰值电流IDRM(峰值重复关态电流)。
如下图所示，电压VGK加到G、K极后，Q2的发射极结由于正向偏置而导通，产生基极电流IB2。此时Q2仍处于关断状态，SCR的阳极电流ia为0，Q1的基极电流IB1也为0，电阻R2两端没有压降，所以Q2的集电极-发射极电压VCE2为VAK，通常远大于VBE2。即使在测试数据手册中的参数时，VAK至少是6V，而在实际应用中，VAK将是几百伏。因此，晶体管Q2的发射极结正偏，集电极结反偏，开始处于放大状态。
只有在G和K上加直流电压后，才能触发可控硅的导通。这个触发电压的最小值称为栅极触发电压(VGT)，它是PN结的结电压(不是电池电压VKK)。此时，流过控制电极的电流称为栅极触发电压(IGT)。
刚刚进入放大状态(微导通)的晶体管Q2放大基极电流IB2，对应的集电极电流为IC2，数值为(IB22)。虽然放大了2倍，但此时IC2还是比较小的，所以IA和IB1也比较小(但不再是零了)，电阻R2中也有很小的电流，可以看作一个完整的电流回路，但此时Q2的集电极——
同时，晶体管Q1的发射极总是VAK(最高电压)，集电极总是处于较低电压(VBE2)。只要给底座设定一个合适的电压，就可以进入放大状态，所以一直在等待工作。Q2集电极电流IC2的出现使晶体管Q1利用了这一点。
晶体管Q2在微导通状态下形成的回路使得晶体管Q1基极缺乏的电压一步到位，时机终于成熟，所以晶体管Q1刚刚进入放大状态(微导通)！因为IB1和IC2相同，所以IB1经过Q1放大后，其集电极电流IC1=(IB221)，比IC2高1倍。
晶体管Q1放大后的集电极电流IC1无处可逃，只好钻到Q2的基极(不是钻到电阻R1，因为电压VGK肯定比VBE2高，水下去更低)，IC1变成IB2，晶体管Q2的基极电流IB2换成(IB221)，比原来高(21)倍。
俗话说，人多力量大。这个较大的基极电流IB2被晶体管Q2第二次放大。此时IC2为(IB2212)，然后由两个晶体管反复放大进行正反馈，以此类推。
在这个过程中，晶体管Q2的集电极-发射极压降越来越小，阳极电流IA的电流越来越大，最后Q2饱和(Q1也不甘示弱，节奏适当跟上)，最后变成下图所示：
当Q1和Q2全导通时(SCR导通)，A和K之间的压降很小，实际上就是Q1发射极结电压VBE1 Q2集电极-发射极饱和电压VCE2，称为VTM(正向导通电压VTM。
可以看出，VAK的电压值最终加到了电阻R2上，整个过程就是一个由电压VGK引起的“血案”。最初，电阻器R2上没有电压降。VGK电压触发晶闸管后，VAK的电压全部加到电阻R2上。
晶闸管完全导通后，流过A极和K极的电流就是IT(导通状态电流(IT)。在实际应用中，VAK通常为交流电压(如220VAC)，因此该参数常被标注为通态平均电流IT(RMS)，它是指晶闸管能连续通过的工频正弦半波电流(在一个周期内)的平均值。此时流过G极和K极的电流就是栅极电流IG(栅极电流)，这个栅极控制电流不应该超过栅极最大峰值电流IGM(正向峰值栅极电压)。
当VAK是交流电源的负半周时，由于施加在A极和K极的反向电压，晶闸管被阻断。此时的最大允许电压称为峰值重复反向阻断电压(VRRM)，此时的电流称为峰值重复反向阻断电流(IRRM)，因为晶闸管阻断时的电阻不是无穷大。
这两个值和之前介绍的IDRM和VDRM是一样的，只是IDRM和VDRM是在G极关断、SCR截止的情况下测得的，而IRRM和VRRM是在SCR的A、K极反向电压下测得的。
如果在晶闸管的阳极A和阴极K之间加一个反向电压，晶闸管起初会处于反向阻断状态，只有很小的反向漏电流流过。当反向电压增加到一定值时，反向漏电流急剧增加。此时，对应的电压称为反向非重复峰值电压(VRSM)。
我们只是把R2(和R1)看成一个象征性的限流电阻，而R2可以是一个负载，比如一个灯泡，如下图所示：
当G、K极不加直流电压时，A、K断开，灯泡不亮。
当直流电压加在G和K上时，A和K之间短路，于是VAK的电压全部加在灯泡上，使其发光。
领土争端引发的“血案”到此结束！
但是还是有下面的！
如果在A和K之间充分导通后，我们去掉电压VGK并试图使灯泡熄灭，如下所示：
不幸的是，没有成功，灯泡依然发出嘲笑我们的耀眼光芒，因为在这个时候，VGK已经没有利用价值了。虽然没有VGK，但晶闸管内部仍然会有三极管电流的正反馈，维持晶闸管的持续导通。
当G门打开时，使晶闸管保持导通状态所需的最小正向电流称为保持电流IH(保持电流)。还有一个锁存电流IL(Latch current)，它是晶闸管从关断状态切换到导通状态并移除G极触发信号后保持导通所需的最小电流。对于相同的SCR，IL通常是IH的几倍。
导演，我不明白这两者的区别！其实这和数字电路中的水平差不多，如下图所示：
如果一个低电平要被对方认为是高电平，就必须超过VOH(上图中的4.5V)。一旦这个低电平变成高电平，对方就可以继续认为是高电平，只需要不低于VIH(上图3.5V)即可。维持这种高水平的成本较低。
那么有什么办法可以让灯泡熄灭呢？
有一个明显的办法，就是把电流IA降低到不足以维持内部正反馈过程，晶闸管自然会被阻断，灯泡熄灭，也就是VAK电压降低。天下人都知道，你虽然是大老板，但是让我给你开路，总要留点钱买路吧！只要降低电压VAK使IA小于IH，则晶闸管关断(或者在A、K极施加反向电压，实际上与降低电压VAK相同)。
但问题是，很多时候，VAK的电压不会那么容易(主动)下降。我是个好帮手，为什么要下台？我有的是钱！
狡兔死，走狗烹，电压VGK知道真相。它还买了一个简单的办法，让灯泡早早地从“关断晶闸管”中熄灭。你这个狗娘养的，我为你立下了大功，还不让我当王，我只好把你拆了。如下图所示：
电压VGK反接G、K极后，试图先关断晶体管Q2，再关断晶闸管，但还是失败了，因为晶闸管在导通后处于深度饱和状态，即使施加反向电压也是无效的。
如果反向漏电流在反向电压增加到一定值时急剧增加，对应的电压称为反向峰值栅压(IgM)，使用时不应超过该值。
我们上面讨论的是常用的P型门极、阴极控制晶闸管，以及不常用的N型门极和阳极控制晶闸管。示意符号如下图所示，两者原理完全相同。读者可以自行分析。
下图所示的典型SCR应用电路可用于调节灯泡的亮度。该电路输入的220V交流电压经桥式整流得到脉冲DC电压VP。此时，晶闸管VT被阻断，电路不导通。
由于脉冲DC电压VP通过可调电阻RP1、R1给电容器C1充电，当电容器C1上的电压足以触发晶闸管VT时，晶闸管导通后负载电路被断开，从而点亮灯泡，如下图所示：
通过调节可调电位器RP1，可以控制电容器C1的充电速度(充电常数越高，充电速度越慢)，从而可以相应地调节施加到灯泡上的交流电压的平均值，从而调节灯泡的高度。
文章来源：cnblogs
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