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在高速风筒方案开发中，可控硅是必不可少的元器件之一。可控硅是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件，一般由两晶闸管反向连接而成。它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。目前可控硅在自动控制、机电应用、工业电气及家电等方面都有广泛的应用。
可控硅从外形上区分主要有螺旋式、平板式和平底式三种。螺旋式应用较多。
可控硅包含三个极，分别为阳极（A）、阴极（C）和控制极（G）。其管芯由P型导体和N型导体交替组成，形成独特的四层结构，包含三个PN结，这与仅含一个PN结的硅整流二极管在结构上存在显著差异。可控硅的四层结构与控制极的引入，为其展现“以小控大”的卓越控制性能提供了基础。
在应用过程中，仅需对控制极施加微弱的电流或电压，便能实现对阳极电流或电压的显著调控。目前，可控硅元件的电流容量已达到几百安培甚至上千安培的水平。通常，将电流容量在5安培以下的可控硅定义为小功率可控硅，而50安培以上的则称为大功率可控硅。
经过严谨分析，我们可以将晶体管的构造理解为：从阴极起始的第一、二、三层构成一只NPN型晶体管，而二、三、四层则组合成另一只PNP型晶体管。在这其中，第二和第三层为两只晶体管所共用。基于这一构造，我们可以绘制出等效电路图（如图1所示）。
当在阳极和阴极之间施加正向电压E，同时在控制极G和阴极C之间（对应于BG2的基极与发射极之间）输入一个正向触发信号时，BG2将产生基极电流Ib2。经过放大过程，BG2将输出一个放大了β2倍的集电极电流IC2。由于BG2的集电极与BG1的基极相连，因此IC2将作为BG1的基极电流Ib1。接下来，BG1将把Ib1（或Ib2）放大β1倍，产生集电极电流IC1，该电流将被送回BG2的基极进行进一步放大。这一过程将持续循环放大，直至BG1和BG2完全导通。
实际上，这一过程极为迅速，对于可控硅而言，一旦触发信号施加到控制极，可控硅将立即导通。导通时间的长短主要取决于可控硅的性能特性。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见表1
应用实例展示中，可控硅在电路设计中展现出多样化的应用方式，特别是在其栅极触发回路的设计上。这些设计可概括为直流触发电路、交流触发电路以及相位触发电路等多种类型。
直流触发电路：
如图2所示，这是一项常用于电视机的过压保护电路设计。当E+电压异常升高时，A点的电压也会相应提升。一旦A点的电压超过稳压管DZ的稳压值，稳压管DZ将导通，进而触发可控硅D的导通。这会导致E+电源短路，使保险丝RJ熔断，从而有效地实现了对电路的过压保护作用。
相位触发电路：
相位触发电路实际上是交流触发电路的一种，如图3，这个电路的方法是利用RC回路控制触发信号的相位。当R值较少时，RC时间常数较少，触发信号的相移A1较少，因此负载获得较大的电功率；当R值较大时，RC时间常数较大，触发信号的相移A2较大，因此负载获得较少的电功率。这个典型的电功率无级调整电路在日常生活中有很多电气产品中都应用它。
1、 额定通态平均电流
在一定条件下，阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。
2、 正向阻断峰值电压
在控制极开路未加触发信号，阳极正向电压还未超过导能电压时，可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅承受的正向电压峰值，不能超过手册给出的这个参数值。
3、 反向阴断峰值电压
当可控硅加反向电压，处于反向关断状态时，可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。使用时，不能超过手册给出的这个参数值。
4、 控制极触发电流
在规定的环境温度下，阳极---阴极间加一定电压，使可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极电流和电压。
5、 维持电流
在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。
可控硅的作用之一就是可控整流，这也是可控硅最基本也最重要的作用。大家所熟知的二极管整流电路只可完成整流的功能，并没有实现可控，而一旦把二极管换做可控硅，便构成了一个可控整流电路。
在一个最基本的单相半波可控整流电路中，当正弦交流电压处于正半周时，只有在控制极外加触发脉冲时，可控硅才被触发导通，负载上才会有电压输出，因此可以通过改变控制极上触发脉冲到来的时间，来进一步调节负载上输出电压的平均值，达到可控整流的作用。
可控硅的作用之二就是用作无触点开关，经常用于自动化设备中，代替通用继电器，具有无噪音、寿命长的特点。
可控硅的作用三：开关和调压作用
可控硅的作用之三就是起到开关和调压的作用，经常应用于交流电路中，由于其被触发时间不同，因此通过它的电流只有其交流周期的一部分，通过它的电压只有全电压的一部分，因而起到调节输出电压的作用。
