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文檔簡介

怎樣用數(shù)字萬用表判斷單向晶閘管的極性單項晶閘管分為PNPN和NPNP兩種,各有三個管腳分別為陽極、控制極、陰極!用數(shù)字式萬用表的晶體管檔(兩個表筆接到一塊會響那個檔),PNPN型:用萬用表分別測這三個管腳(要正反各一次,也就是說一個管最多測六次),其中這六次只有一次有數(shù)值,當顯示器上有數(shù)值時紅表筆(正極)接控制極,黑表(負極)筆接陰極,另外一個管腳就是陽極NPNP型管與此步驟相同,只不過最后紅表筆接陰極,黑表筆接控制極!、可控硅符號與性能介紹可控硅符號可控硅也稱作晶閘管,它是由PNPN四層半導(dǎo)體構(gòu)成的元件,有三個電極,陽極A,陰極K和控制極G。可控硅在電路中能夠?qū)崿F(xiàn)交流電的無觸點控制,以小電流控制大電流,并且不象繼電器那樣控制時有火花產(chǎn)生,而且動作快、壽命長、可靠性好。在調(diào)速、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)溫以及其他各種控制電路中都有它的身影。可控硅分為單向的和雙向的,符號也不同。單向可控硅有三個PN結(jié),由最外層的P極和N極引出兩個電極,分別稱為陽極和陰極,由中間的P極引出一個控制極。單向可控硅有其獨特的特性:當陽極接反向電壓,或者陽極接正向電壓但控制極不加電壓時,它都不導(dǎo)通,而陽極和控制極同時接正向電壓時,它就會變成導(dǎo)通狀態(tài)。一旦導(dǎo)通,控制電壓便失去了對它的控制作用,不論有沒有控制電壓,也不論控制電壓的極性如何,將一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。要想關(guān)斷,只有把陽極電壓降低到某一臨界值或者反向。雙向可控硅的引腳多數(shù)是按Tl、T2、G的順序從左至右排列(電極引腳向下,面對有字符的一面時)。加在控制極G上的觸發(fā)脈沖的大小或時間改變時,就能改變其導(dǎo)通電流的大小。與單向可控硅的區(qū)別是,雙向可控硅G極上觸發(fā)脈沖的極性改變時,其導(dǎo)通方向就隨著極性的變化而改變,從而能夠控制交流電負載。而單向可控硅經(jīng)觸發(fā)后只能從陽極向陰極單方向?qū)ǎ钥煽毓栌袉坞p向之分。

電子制作中常用可控硅,單向的有MCR—100等,雙向的有TLC336等。這是TLC336的樣子:二、向強電沖擊的先鋒—可控硅可控硅是可控硅整流元件的簡稱,是一種具有三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)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(guān)以快速接通或切斷電路,實現(xiàn)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(dǎo)體器件一樣,其有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點。它的出現(xiàn),使半導(dǎo)體技術(shù)從弱電領(lǐng)域進入了強電領(lǐng)域,成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、軍事科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭相采用的元件。可控硅的結(jié)構(gòu)和特性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(yīng)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(dǎo)體和N型導(dǎo)體交迭組成的四層結(jié)構(gòu),共有三個PN結(jié)。可控硅和只有一個PN結(jié)的硅整流二極度管在結(jié)構(gòu)上迥然不同。可控硅的四層結(jié)構(gòu)和控制極的引用,為其發(fā)揮“以小控大”的優(yōu)異控制特性奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)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。目前已能制造出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。可控硅為什么其有“以小控大”的可控性呢?首先,我們可以把從陰極向上數(shù)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(fā)信號,BG1將產(chǎn)生基極電流Ib1,經(jīng)放大,BG1將有一個放大了卩1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)放大了卩2的集電極電流IC2送回BG1的基極放大。如此循環(huán)放大,直到BG1、BG2完全導(dǎo)通。實際這一過程是“一觸即發(fā)”的過程,對可控硅來說,觸發(fā)信號加入控制極,可控硅立即導(dǎo)通。導(dǎo)通的時間主要決定于可控硅的性能。可控硅一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通后,由于循環(huán)反饋的原因,流入BG1基極的電流已不只是初始的Ib1,而是經(jīng)過BG1、BG2放大后的電流(卩1邛2*Ib1)這一電流遠大于Ibl,足以保持BG1的持續(xù)導(dǎo)通。此時觸發(fā)信號即使消失,可控硅仍保持導(dǎo)通狀態(tài)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(dǎo)通的最小值時,可控硅方可關(guān)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(tài)。這時,即使輸入觸發(fā)信號,可控硅也不能工作。反過來,Ea接成正向,而觸動發(fā)信號是負的,可控硅也不能導(dǎo)通另外,如果不加觸發(fā)信號,而正向陽極電壓大到超過一定值時,可控硅也會導(dǎo)通,但已屬于非正常工作情況了。可控硅這種通過觸發(fā)信號(小的觸發(fā)電流)來控制導(dǎo)通(可控硅中通過大電流的可控特性,正是它區(qū)別于普通硅整流二極管的重要特征。可控硅的主要參數(shù)可控硅的主要參數(shù)有:額定通態(tài)平均電流IT在一定條件下,陽極---陰極間可以連續(xù)通過的50赫茲正弦半波電流的平均值。正向阻斷峰值電壓VPF在控制極開路未加觸發(fā)信號,陽極正向電壓還未超過導(dǎo)能電壓時,可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓。可控硅承受的正向電壓峰值,不能超過手冊給出的這個參數(shù)值。反向陰斷峰值電壓VPR當可控硅加反向電壓,處于反向關(guān)斷狀態(tài)時,可以重復(fù)加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時,不能超過手冊給出的這個參數(shù)值。⑷控制極觸發(fā)電流Igl、觸發(fā)電壓VGT在規(guī)定的環(huán)境溫度下,陽極一一陰極間加有一定電壓時,可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的最小控制極電流和電壓。(5)維持電流IH在規(guī)定溫度下,控制極斷路,維持可控硅導(dǎo)通所必需的最小陽極正向電流近年來,許多新型可控硅元件相繼問世,如適于高頻應(yīng)用的快速可控硅,可以用正或負的觸發(fā)信號控制兩個方向?qū)ǖ碾p向可控硅,可以用正觸發(fā)信號使其導(dǎo)通,用負觸發(fā)信號使其關(guān)斷的可控硅等等。單向晶閘管(可控硅)管腳極性及好壞檢測方法單向晶閘管的檢測⑴判別各電極:根據(jù)普通晶閘管的結(jié)構(gòu)可知,其門極G與陰極K極之間為一個PN結(jié),具有單向?qū)щ娞匦裕枠OA與門極之間有兩個反極性串聯(lián)的PN結(jié)。因此,通過用萬用表的RX100或RXIkQ檔測量普通晶閘管各引腳之間的電阻值,即能確定三個電極。具體方法是:將萬用表黑表筆任接晶閘管某一極,紅表筆依次去觸碰另外兩個電極。若測量結(jié)果有一次阻值為幾千歐姆(kQ),而另一次阻值為幾百歐姆(Q),則可判定黑表筆接的是門極Go在阻值為幾百歐姆的測量中,紅表筆接的是陰極K,而在阻值為幾千歐姆的那次測量中,紅表筆接的是陽極A,若兩次測出的阻值均很大,則說明黑表筆接的不是門極G,應(yīng)用同樣方法改測其他電極,直到找出三個電極為止。也可以測任兩腳之間的正、反向電阻,若正、反向電阻均接近無窮大,則兩極即為陽極A和陰極K,而另一腳即為門極Go普通晶閘管也可以根據(jù)其封裝形式來判斷出各電極。例如:螺栓形普通晶閘管的螺栓一端為陽極A,較細的引線端為門極G,較粗的引線端為陰極Ko平板形普通晶閘管的引出線端為門極G,平面端為陽極A,另一端為陰極Ko金屬殼封裝(TO—3)的普通晶閘管,其外殼為陽極Ao塑封(TO—220)的普通晶閘管的中間引腳為陽極A,且多與自帶散熱片相連。圖1為幾種普通晶閘管的引腳排列。

MCR100-6F0RIBMCR100-6F0RIBKGAGAKCR3AMTnKAGKGAGAKCR3AMTnKAG3CT51幾種普通晶閘管的引腳排列皿3馴旳工血(2)判斷其好壞:用萬用表RX1kQ檔測量普通晶閘管陽極A與陰極K之間的正、反向電阻,正常時均應(yīng)為無窮大(-);若測得A、K之間的正、反向電阻值為零或阻值均較小,則說明晶閘管內(nèi)部擊穿短路或漏電。測量門極G與陰極K之間的正、反向電阻值,正常時應(yīng)有類似二極管的正、反向電阻值(實際測量結(jié)果要較普通二極管的正、反向電阻值小一些),即正向電阻值較小(小于2kQ),反向電阻值較大(大于80kQ)。若兩次測量的電阻值均很大或均很小,則說明該晶閘管G、K極之間開路或短路。若正、反電阻值均相等或接近,則說明該晶閘管已失效,其G、K極問PN結(jié)已失去單向?qū)щ娮饔谩y量陽極A與門極G之間的正、反向電阻,正常時兩個阻值均應(yīng)為幾百千歐姆(kQ)或無窮大,若出現(xiàn)正、反向電阻值不一樣(有類似二極管的單向?qū)щ姡t是G、A極之間反向串聯(lián)的兩個PN結(jié)中的一個已擊穿短路。⑶觸發(fā)能力檢測:對于小功率(工作電流為5A以下)的普通晶閘管,可用萬用表RX1檔測量。測量時黑表筆接陽極A,紅表筆接陰極K,此時表針不動,顯示阻值為無窮大(^)。用鑷子或?qū)Ь€將晶閘管的陽極A與門極短路(見圖2),相當于給G極加上正向觸發(fā)電壓,此時若電阻值為幾歐姆至幾十歐姆(具體阻值根據(jù)晶閘管的型號不同會有所差異),則表明晶閘管因正向觸發(fā)而導(dǎo)通。再斷開A極與G極的連接(A、K極上的表筆不動,只將G極的觸發(fā)電壓斷掉)。若表針示值仍保持在幾歐姆至幾十歐姆的位置不動,則說明此晶閘管的觸發(fā)性能良好。

對于工作電流在5A以上的中、大功率普通晶閘管,因其通態(tài)壓降VT維持電流IH及門極觸發(fā)電壓Vo均相對較大,萬用表RX1kQ檔所提供的電流偏低,晶閘管不能完全導(dǎo)通,故檢測時可在黑表筆端串接一只200Q可調(diào)電阻和1?3節(jié)1.5V干電池(視被測晶閘管的容量而定,其工作電流大于100A的,應(yīng)用3節(jié)1.5V干電池),如圖3所示。RP200Q1_|3用萬用衰測量大功率普通晶閘管的觸發(fā)y能丸呵也可以用圖4中的測試電路測試普通晶閘管的觸發(fā)能力。電路中,vT為被測晶閘管,HL為6.3

V指示燈(手電筒中的小電珠),GB為6V電源(可使用4節(jié)1.5V干電池或6V穩(wěn)壓電源),S為按鈕,R為限流電阻。HL■6VGB4普通晶閘管的測試電路吹"9噸gm當按鈕S未接通時,晶閘管VT處于阻斷狀態(tài),指示燈HL不亮(若此時HL亮,則是vT擊穿或漏電損壞)。按動一下按鈕S后(使S接通一下,為晶閘管VT的門極G提供觸發(fā)電壓),若指示燈HL一直點亮,則說明晶閘管的觸發(fā)能力良好。若指示燈亮度偏低,則表明晶閘管性能不良、導(dǎo)通壓降大(正常時導(dǎo)通壓降應(yīng)為1v左右)。若按鈕S接通時,指示燈亮,而按鈕S斷開時,指示燈熄滅,則說明晶閘管已損壞,觸發(fā)性能不良。雙向晶閘管(可控硅)的電極,好壞及觸發(fā)能力檢測方法⑴判別各電極:用萬用表RX1或RX10檔分別測量雙向晶閘管三個引腳間的正、反向電阻值,若測得某一管腳與其他兩腳均不通,則此腳便是主電極T2。找出T2極之后,剩下的兩腳便是主電極Tl和門極G3。測量這兩腳之間的正、反向電阻值,會測得兩個均較小的電阻值。在電阻值較小(約幾十歐姆)的一次測量中,黑表筆接的是主電極T1,紅表筆接的是門極Go螺栓形雙向晶閘管的螺栓一端為主電極T2,較細的引線端為門極G,較粗的引線端為主電極T1。金屬封裝(To—3)雙向晶閘管的外殼為主電極T2o塑封(TO—220)雙向晶閘管的中間引腳為主電極T2,該極通常與自帶小散熱片相連。圖5是幾種雙向晶閘管的引腳排列。MAC97A6T1GT2MAC97A6T1GT2圖5幾種雙向晶閘管的引腳排列判別其好壞:用萬用表RX1或RX10檔測量雙向晶閘管的主電極T1與主電極T2之間、主電極T2與門極G之間的正、反向電阻值,正常時均應(yīng)接近無窮大。若測得電阻值均很小,則說明該晶閘管電極問已擊穿或漏電短路。測量主電極T1與門極G之問的正、反向電阻值,正常時均應(yīng)在幾十歐姆(Q)至一百歐姆(Q)之間(黑表筆接T1極,紅表筆接G極時,測得的正向電阻值較反向電阻值略小一些)。若測得T1極與G極之間的正、反向電阻值均為無窮大,則說明該晶閘管已開路損壞。觸發(fā)能力檢測:對于工作電流為8A以下的小功率雙向晶閘管,可用萬用表RX1檔直接測量。測量時先將黑表筆接主電極T2,紅表筆接主電極T1,然后用鑷子將T2極與門極G短路,給G極加上正極性觸發(fā)信號,若此時測得的電阻值由無窮大變?yōu)槭畮讱W姆(Q),則說明該晶閘管已被觸發(fā)導(dǎo)通,導(dǎo)通方向為T2-T1。再將黑表筆接主電極T1,紅表筆接主電極T2,用鑷子將T2極與門極G之間短路,給G極加上負極性觸發(fā)信號時,測得的電阻值應(yīng)由無窮大變?yōu)槭畮讱W姆,則說明該晶閘管已被觸發(fā)導(dǎo)通,導(dǎo)通方向為T1-T2。若在晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通后斷開G極,T2、T1極間不能維持低阻導(dǎo)通狀態(tài)而阻值變?yōu)闊o窮大,則說明該雙向晶閘管性能不良或已經(jīng)損壞。若給G極加上正(或負)極性觸發(fā)信號后,晶閘管仍不導(dǎo)通(T1與T2間的正、反向電阻值仍為無窮大),則說明該晶閘管已損壞,無觸發(fā)導(dǎo)通能力。對于工作電流在8A以上的中、大功率雙向晶閘管,在測量其觸發(fā)能力時,可先在萬用表的某支表筆上串接1?3節(jié)1.5V干電池,然后再用RX1檔按上述方法測量。對于耐壓為400V以上的雙向晶閘管,也可以用220V交流電壓來測試其觸發(fā)能力及性能好壞。圖6是雙向晶閘管的測試電路。電路中,F(xiàn)L為60W/220V白熾燈泡,VT為被測雙向晶閘管,R將電源插頭接入市電后,雙向晶閘管處于截止狀態(tài),燈泡不亮(若此時燈泡正常發(fā)光,則說明被測晶閘管的T1、T2極之間已擊穿短路;若燈泡微亮,則說明被測晶閘管漏電損壞)。按動一下按鈕S,為晶閘管的門極G提供觸發(fā)電壓信號,正常時晶閘管應(yīng)立即被觸發(fā)導(dǎo)通,燈泡正常發(fā)光。若燈泡不能

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