鑒別
可控硅從外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三種 , 螺旋式的應用較多 。 可控硅有三個電極---陽極(A)陰極(C)和控制極(G) 。 它有管芯是P型導體和N型導體交迭組成的四層結構 , 共有三個PN結 。 可控硅和只有一個PN結的硅整流二極度管在結構上迥然不同 。 可控硅的四層結構和控制極的引用 , 為其發揮"以小控大"的優異控制特性奠定了基礎 。 在應用可控硅時 , 只要在控制極加上很小的電流或電壓 , 就能控制很大的陽極電流或電壓 。 電流容量達幾百安培以至上千安培的可控硅元件 。 一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅 , 50安培以上的可控硅叫大功率可控硅 。
電壓測方法
可控硅為什么其有"以小控大"的可控性呢?下面我們用圖表-27來簡單分析可控硅的工作原理 。
首先 , 可以把從陰極向上數的第一、二、三層看面是一只NPN型號晶體管 , 而二、三四層組成另一只PNP型晶體管 。 其中第二、第三層為兩管交迭共用 。 當在陽極和陰極之間加上一個正向電壓Ea , 又在控制極G和陰極C之間(相當BG1的基一射間)輸入一個正的觸發信號 , BG1將產生基極電流Ib1 , 經放大 , BG1將有一個放大了β1倍的集電極電流IC1 。 因為BG1集電極與BG2基極相連 , IC1又是BG2的基極電流Ib2 。 BG2又把比Ib2(Ib1)放大了β2的集電極電流IC2送回BG1的基極放大 。 如此循環放大 , 直到BG1、BG2完全導通 。 實際這一過程是"一觸即發"的過程 , 對可控硅來說 , 觸發信號加入控制極 , 可控硅立即導通 。 導通的時間主要決定于可控硅的性能 。
可控硅一經觸發導通后 , 由于循環反饋的原因 , 流入BG1基極的電流已不只是初始的Ib1 , 而是經過BG1、BG2放大后的電流(β1*β2*Ib1)這一電流遠大于Ib1 , 足以保持BG1的持續導通 。 此時觸發信號即使消失 , 可控硅仍保持導通狀態只有斷開電源Ea或降低Ea , 使BG1、BG2中的集電極電流小于維持導通的最小值時 , 可控硅方可關斷 。 當然 , 如果Ea極性反接 , BG1、BG2由于受到反向電壓作用將處于截止狀態 。 這時 , 即使輸入觸發信號 , 可控硅也不能工作 。 反過來 , Ea接成正向 , 而觸動發信號是負的 , 可控硅也不能導通 。 另外 , 如果不加觸發信號 , 而正向陽極電壓大到超過一定值時 , 可控硅也會導通 , 但已屬于非正常工作情況了 。
可控硅這種通過觸發信號(小的觸發電流)來控制導通(可控硅中通過大電流)的可控特性 , 正是它區別于普通硅整流二極管的重要特征 。
普通可控硅的三個電極可以用萬用表歐姆擋R×100擋位來測 。 大家知道 , 晶閘管G、K之間是一個PN結(a) , 相當于一個二極管 , G為正極、K為負極 , 所以 , 按照測試二極管的方法 , 找出三個極中的兩個極 , 測它的正、反向電阻 , 電阻小時 , 萬用表黑表筆接的是控制極G , 可以用剛才演示用的示教板電路 。 接通電源開關S , 按一下按鈕開關SB , 燈泡發光就是好的 , 不發光就是壞的 。
測量方法
鑒別可控硅三個極的方法很簡單 , 根據P-N結的原理 , 只要用萬用表測量一下三個極之間的電阻值就可以 。
【晶閘管 可控硅的測試方式】
陽極與陰極之間的正向和反向電阻在幾百千歐以上 , 陽極和控制極之間的正向和反向電阻在幾百千歐以上(它們之間有兩個P-N結 , 而且方向相反 , 因此陽極和控制極正反向都不通) 。
控制極與陰極之間是一個P-N結 , 因此它的正向電阻大約在幾歐-幾百歐的范圍 , 反向電阻比正向電阻要大 。 可是控制極二極管特性是不太理想的 , 反向不是完全呈阻斷狀態的 , 可以有比較大的電流通過 , 因此 , 有時測得控制極反向電阻比較小 , 并不能說明控制極特性不好 。 另外 , 在測量控制極正反向電阻時 , 萬用表應放在R*10或R*1擋 , 防止電壓過高控制極反向擊穿 。
若測得元件陰陽極正反向已短路 , 或陽極與控制極短路 , 或控制極與陰極反向短路 , 或控制極與陰極斷路 , 說明元件已損壞 。
可控硅是可控硅整流元件的簡稱 , 是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件 。 實際上 , 可控硅的功用不僅是整流 , 它還可以用作無觸點開關以快速接通或切斷電路 , 實現將直流電變成交流電的逆變 , 將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電 , 等等 。 可控硅和其它半導體器件一樣 , 其有體積小、效率高、穩定性好、工作可靠等優點 。 它的出現 , 使半導體技術從弱電領域進入了強電領域 , 成為工業、農業、交通運輸、軍事科研以至商業、民用電器等方面爭相采用的元件 。
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