單向可控硅與雙向可控硅的導通條件
一、單向可控硅工作原理
可控硅導通條件:一是可控硅陽極與陰極間必須加正向電壓 , 二是控制極也要加正向電壓 。 以上兩個條件必須同時具備 , 可控硅才會處于導通狀態 。 另外 , 可控硅一旦導通后 , 即使降低控制極電壓或去掉控制極電壓 , 可控硅仍然導通 。
可控硅關斷條件:降低或去掉加在可控硅陽極至陰極之間的正向電壓 , 使陽極電流小于最小維持電流以下 。
二、單向可控硅的引腳區分
對可控硅的引腳區分 , 有的可從外形封裝加以判別 , 如外殼就為陽極 , 陰極引線比控制極引線長 。 從外形無法判斷的可控硅 , 可用萬用表R×100或R×1K擋 , 測量可控硅任意兩管腳間的正反向電阻 , 當萬用表指示低阻值(幾百歐至幾千歐的范圍)時 , 黑表筆所接的是控制極G , 紅表筆所接的是陰極C , 余下的一只管腳為陽極A 。
三、單向可控硅的性能檢測
可控硅質量好壞的判別可以從四個方面進行 。 第一是三個PN結應完好;第二是當陰極與陽極間電壓反向連接時能夠阻斷 , 不導通;第三是當控制極開路時 , 陽極與陰極間的電壓正向連接時也不導通;第四是給控制極加上正向電流 , 給陰極與陽極加正向電壓時 , 可控硅應當導通 , 把控制極電流去掉 , 仍處于導通狀態 。
用萬用表的歐姆擋測量可控硅的極間電阻 , 就可對前三個方面的好壞進行判斷 。 具體方法是:用R×1k或R×10k擋測陰極與陽極之間的正反向電阻(控制極不接電壓) , 此兩個阻值均應很大 。 電阻值越大 , 表明正反向漏電電流愈小 。 如果測得的阻值很低 , 或近于無窮大 , 說明可控硅已經擊穿短路或已經開路 , 此可控硅不能使用了 。
用R×1k或R×10k擋測陽極與控制極之間的電阻 , 正反向測量阻值均應幾百千歐以上,若電阻值很小表明可控硅擊穿短路 。
用R×1k或R×100擋 , 測控制極和陰極之間的PN結的正反向電阻在幾千歐左右 , 如出現正向阻值接近于零值或為無窮大 , 表明控制極與陰極之間的PN結已經損壞 。 反向阻值應很大 , 但不能為無窮大 。 正常情況是反向阻值明顯大于正向阻值 。
萬用表選電阻R×1擋 , 將黑表筆接陽極 , 紅表筆仍接陰極 , 此時萬用表指針應不動 。 紅表筆接陰極不動 , 黑表筆在不脫開陽極的同時用表筆尖去瞬間短接控制極 , 此時萬用表電阻擋指針應向右偏轉 , 阻值讀數為10歐姆左右 。 如陽極接黑表筆 , 陰極接紅表筆時 , 萬用表指針發生偏轉 , 說明該單向可控硅已擊穿損壞 。
四、可控硅的使用注意事項
選用可控硅的額定電壓時 , 應參考實際工作條件下的峰值電壓的大小 , 并留出一定的余量 。
1、選用可控硅的額定電流時 , 除了考慮通過元件的平均電流外 , 還應注意正常工作時導通角的大小、散熱通風條件等因素 。 在工作中還應注意管殼溫度不超過相應電流下的允許值 。
2、使用可控硅之前 , 應該用萬用表檢查可控硅是否良好 。 發現有短路或斷路現象時 , 應立即更換 。
3、嚴禁用兆歐表(即搖表)檢查元件的絕緣情況 。
4、電流為5A以上的可控硅要裝散熱器 , 并且保證所規定的冷卻條件 。 為保證散熱器與可控硅管心接觸良好 , 它們之間應涂上一薄層有機硅油或硅脂 , 以幫于良好的散熱 。
5、按規定對主電路中的可控硅采用過壓及過流保護裝置 。
6、要防止可控硅控制極的正向過載和反向擊穿 。
雙向可控硅的工作原理
1.可控硅是P1N1P2N2四層三端結構元件 , 共有三個PN結 , 分析原理時 , 可以把它看作由一個PNP管和一個NPN管所組成
當陽極A加上正向電壓時 , BG1和BG2管均處于放大狀態 。 此時 , 如果從控制極G輸入一個正向觸發信號 , BG2便有基流ib2流過 , 經BG2放大 , 其集電極電流ic2=β2ib2 。 因為BG2的集電極直接與BG1的基極相連 , 所以ib1=ic2 。 此時 , 電流ic2再經BG1放大 , 于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2 。 這個電流又流回到BG2的基極 , 表成正反饋 , 使ib2不斷增大 , 如此正向饋循環的結果 , 兩個管子的電流劇增 , 可控硅使飽和導通 。
由于BG1和BG2所構成的正反饋作用 , 所以一旦可控硅導通后 , 即使控制極G的電流消失了 , 可控硅仍然能夠維持導通狀態 , 由于觸發信號只起觸發作用 , 沒有關斷功能 , 所以這種可控硅是不可關斷的 。
由于可控硅只有導通和關斷兩種工作狀態 , 所以它具有開關特性 , 這種特性需要一定的條件才能轉化
2,觸發導通
在控制極G上加入正向電壓時(見圖5)因J3正偏 , P2區的空穴時入N2區 , N2區的電子進入P2區 , 形成觸發電流IGT 。 在可控硅的內部正反饋作用(見圖2)的基礎上 , 加上IGT的作用 , 使可控硅提前導通 , 導致圖3的伏安特性OA段左移 , IGT越大 , 特性左移越快 。
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