可控硅（晶闸管）具有三个PN结的四层结构，引出的三个极分别是阳极A，阴极C以及控制极G。
可控硅的结构和符号
晶闸管工作原理：
当晶闸管的阳极A和阴极C之间加正向电压而控制极不加电压时,J2处于反向偏置,管子不导通,称为阻断状态。当晶闸管的阳极A和阴极C之间加正向电压且控制极和阴极之间也加正向电压时,J3 处于导通状态。若T2管的基极电流为IB2 ,则其集电极电流为β2*IB2 ;T1管的基极电流IB1等于T2管的集电极电流 β 2*IB2 ,因而T1管的集电极电流 IC1为β1*β2* IB2 ;该电流又作为T2管的基极电流,再一次进行上述放大过程,形成正反馈。在很短的时间内(一般不超过几微秒),两只管子均 进入饱和状态,使晶闸管完全导通,这个过程称为触发导通过程。晶闸管一旦导通,控制极就失去控制作用,管子依靠内部的正反馈始终维持导通状态。晶闸管导通后,阳极和阴极之间的电压一般为0. 6～1. 2 V,阳极电流 IA因型号不同可达几～几千安。
晶闸管如何从导通变为阻断呢 ? 如果能够使阳极电流 IA减小到小于一定数值 IH ,导致晶闸管不能维持正反馈过程,管子将关断,这种关断称为正向阻断,IH 称为维持电流;如果在阳极和阴极之间加反向电压,晶闸管也将关断,这 种关断称为反向阻断。因此,控制极只能通过加正向电压控制晶闸管从阻断状 态变为导通状态;而要使晶闸管从导通状态变为阻断状态,则必须通过减小阳极 电流或改变 A—C 电压极性的方法实现。
晶闸管伏安特性曲线:
以晶闸管的控制极电流 IG 为参变量,阳极电流 I 与 A—C 间电压 u 的关系 称为晶闸管的伏安特性。
u > 0 时的伏安特性称为正向特性。从伏安特性曲线可知, 当 IG = 0 时, u 逐渐增大,在一定限度内,由于 J2 处于反向偏置,i为很小的正向漏电流,曲线与二极管的反向特性类似;当 u 增大到一定数值后,晶闸管导通,i 骤然增大, u迅速下降,曲线与二极管的正向特性类似;电流的急剧增大容易造 成晶闸管损坏,应当在 A—C 所在回路加电阻(通常为负载电阻)限制阳极电流。 使晶闸管从阻断到导通的 A—C 电压 u 称为转折电压 UBO 。正常工作时,应在控制极和阴极间加触发电压,因而 IG大于零;而且,IG 愈大,转折电压愈小。 u < 0 时的伏安特性称为反向特性。从伏安特性曲线可知, 晶闸管的反向特性与二极管的反向特性相似。当晶闸管的阳极和阴极之间加反向电压时,由于J1和J3均处于反向偏置,因而只有很小的反向电流 IR ;当反向电压增大到一定数值时,反向电流骤然增大,管子击穿。
晶闸管伏安特性曲线
家用漏电断路器线路板
家用漏电断路器中线路板可控硅一般是MCR100-8型号。漏电断路器正常合闸时可控硅承载着整流之后的电压，脱扣器线圈中没有流过电流，也就是说脱扣器线圈并不能产生电磁力带动机构动作；当漏电断路器检测到线路中存在漏电流故障时，可控硅导通，此时脱扣器线圈流过电流，产生的电磁力带动机构动作，漏电断路器分闸起到保护功能。如图所示的电子放大器就是可控硅MCR100-8。正是因为可控硅一旦导通后除非降低阳极和阴极之间的电压，否则是一直导通的，所以大多数漏电产品不能反接线，如果反接线线路板从空开进线端取电，即使漏电跳闸了，但是进线端还是一直有电的，那么线圈也会马上烧掉（若能反接线，制造厂商需要做出相应的说明）。
对于MCR100-8的几个关键参数：
1.触发电压0.8V，触发电流小于200uA，满足这两个条件可控硅就触发了。
2.I2t为0.72，t等于10ms，通过I2t可以计算出MCR100-8在10ms时间内最大能够承受8.5A电流，实际产品设计时要留有余量，取50%也就是4A是合理的。这个值对于漏电断路器很重要。我们知道线圈产生的电磁力跟安匝数成正比，安匝数越大那么线圈越容易带动铁芯，或者说铁芯的冲击力度也越大，漏电断路器脱扣更可靠。实际设计时首先确定安培数为4A，此时也就确定了线圈阻值的大小，然后在此基础上确定线圈匝数和线径。举个例子，单相取电的产品，线圈匝数1100匝，阻值80Ω；估算100-8导通时流过的电流3.8A；三相取电的产品，线圈匝数1900匝，阻值130欧，估算MCR100-8导通时流过的电流4A。这就解释了为什么脱扣器线圈阻值在这两个值的附近，就是为了保证MCR100-8导通时流过的电流在4A左右。
3.断态可重复峰值电压或者说耐压值，就是可控硅阳极和阴极之间能够承受的最大电压值。可控硅的耐压值对于漏电断路器也是很重要的参数，因为漏电断路器正常合闸时，可控硅一直承受着整流之后的电压。产品有直跳的现象，很大的可能性就是耐压值不够导致被击穿。MCR100-8规格书里标注的耐压值是800V，实际产品设计时要留有余量，取50%也就是400V。单相取电的产品，整流+滤波电压300V左右，因此一个可控硅就可以了；三相取电的产品，整流+滤波电压600V左右，因此需要两个可控硅串联去分压。这里要说明一下，虽然100-8规格书里标注的耐压值是800V，但是实际上还有一种MCR100-8，耐压值不到600V，耐压值大小取决于MCR100-8内部硅片面积大小。
MCR100-8可控硅内部的硅片面积有三种。
第一种是硅片面积为1.38×1.38mm，这种可控硅耐压值900V以上，是专门为漏电断路器这方面的产品设计的，用晶闸管测试仪测耐压值的话，一般在900V到1000V之间。
其他两种硅片面积分别是1.20×1.20mm以及1.06×1.06mm，耐压值不到600V，用晶闸管测试仪测耐压值，有些质量差的产品耐压值甚至不到400V，这种可控硅用到漏电断路器，168h老化试验之后，产品很容易出现直跳，原因十有八九就是可控硅耐压不够而击穿了。
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