晶閘管知識(shí)歸納總結(jié)晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱，又可稱做可控硅整流器，以前被簡(jiǎn)稱為可控硅；晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它有三個(gè)極：陽(yáng)極，陰極和門極；晶閘管工作條件為：加正向電壓且門極有觸發(fā)電流；其派生器件有：快速晶閘管，雙向晶閘管，逆導(dǎo)晶閘管，光控晶閘管等。它是一種大功率開關(guān)型半導(dǎo)體器件，在電路中用文字符號(hào)為“V”、“VT”表示（舊標(biāo)準(zhǔn)中用字母“SCR”表示）。晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點(diǎn)電子開關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。晶閘管與晶體管是有區(qū)別的晶體管：晶體管（transistor）是一種固體半導(dǎo)體器件，可以用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制和許多其它功能。晶體管作為一種可變開關(guān)，基于輸入的電壓，控制流出的電流，晶體管與晶閘管的區(qū)別（1）晶體管（transistor）是一種固體半導(dǎo)體器件，具有檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制等多種功能。晶體管作為一種可變電流開關(guān)，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機(jī)械開關(guān)（如Relay、switch）不同，晶體管利用電訊號(hào)來控制自身的開合，而且開關(guān)速度可以非常快，實(shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá)100GHz以上。（2）晶閘管又叫可控硅，有陽(yáng)極、陰極和控制極，其內(nèi)有四層PNPN半導(dǎo)體，三個(gè)PN結(jié)。控制極不加電壓時(shí)，陽(yáng)極（+）、陰極（-）間加正向電壓不導(dǎo)通，陰極（+）、陽(yáng)極（-）間加反向電壓也不導(dǎo)通，分別稱為正向阻斷和反向阻斷。陽(yáng)極（+）、陰極（-）加正向電壓，控制極（+）、陰極（-）加一電壓觸發(fā)，可控硅導(dǎo)導(dǎo)通，此時(shí)控制極去除觸發(fā)電壓，可控硅仍導(dǎo)通，稱為觸發(fā)導(dǎo)通。要想關(guān)斷（不導(dǎo)通），只要電流小于維持電流ok了，去除正向電壓也能關(guān)斷。晶閘管的四點(diǎn)工作特性晶閘管正常工作時(shí)的特性總結(jié)如下：1）承受反向電壓時(shí)，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。2）承受正向電壓時(shí)，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開通。3）晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用。4）要使晶閘管關(guān)斷，只能使晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下。晶閘管為半控型電力電子器件，它的工作條件如下：1.晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。2.晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時(shí)晶閘管處于正向?qū)顟B(tài)，這就是晶閘管的閘流特性，即可控特性。3.晶閘管在導(dǎo)通情況下，只要有一定的正向陽(yáng)極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管保持導(dǎo)通，即晶閘管導(dǎo)通后，門極失去作用。門極只起觸發(fā)作用。4.晶閘管在導(dǎo)通的情況下，當(dāng)主回路電壓（或電流）減小到接近于零時(shí)，晶閘管關(guān)斷。全控型晶閘管的工作條件：1.晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài)。2.晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，僅在門極承受正向電壓（或電流）的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時(shí)晶閘管處于正向?qū)顟B(tài)。3.一旦晶閘管開始導(dǎo)通，它就被鉗住在導(dǎo)通狀態(tài)，而此時(shí)電流可以取消。晶閘管不能被門極關(guān)斷，像一個(gè)二極管一樣導(dǎo)通，直到電流降至零和有反向偏置電壓作用在晶閘管上時(shí)，它才會(huì)截止。當(dāng)晶閘管再次進(jìn)入正向阻斷狀態(tài)后，允許門極在某個(gè)可控的時(shí)刻將晶閘管再次觸發(fā)導(dǎo)通。晶閘管的導(dǎo)通條件

1.晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。

2.晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。

3.晶閘管在導(dǎo)通情況下，只要有一定的正向陽(yáng)極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管保持導(dǎo)通，即晶閘管導(dǎo)通后，門極失去作用。

4.晶閘管在導(dǎo)通情況下，當(dāng)主回路電壓（或電流）減小到接近于零時(shí)，晶閘管關(guān)斷。導(dǎo)通條件

閘管導(dǎo)通的條件是陽(yáng)極承受正向電壓，處于阻斷狀態(tài)的晶閘管，只有在門極加正向觸發(fā)電壓，才能使其導(dǎo)通。門極所加正向觸發(fā)脈沖的最小寬度，應(yīng)能使陽(yáng)極電流達(dá)到維持通態(tài)所需要的最小陽(yáng)極電流，即擎住電流IL以上。導(dǎo)通后的晶閘管管壓降很小。

使導(dǎo)通了的晶閘管關(guān)斷的條件是使流過晶閘管的電流減小至一個(gè)小的數(shù)值，即維持電流IH一下。其方法有二：

1、減小正向陽(yáng)極電壓至一個(gè)數(shù)值以下，或加反向陽(yáng)極電壓。

2、增加負(fù)載回路中的電阻。可控硅是四層三端器件，它有J1、J2、J3三個(gè)PN結(jié)圖1，可以把它中間的NP分成兩部分，構(gòu)成一個(gè)PNP型三極管和一個(gè)NPN型三極管的復(fù)合管圖2

當(dāng)可控硅承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，為使可控硅導(dǎo)銅，必須使承受反向電壓的PN結(jié)J2失去阻擋作用。圖2中每個(gè)晶體管的集電極電流同時(shí)就是另一個(gè)晶體管的基極電流。因此，兩個(gè)互相復(fù)合的晶體管電路，當(dāng)有足夠的門機(jī)電流Ig流入時(shí)，就會(huì)形成強(qiáng)烈的正反饋，造成兩晶體管飽和導(dǎo)通，晶體管飽和導(dǎo)通。設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流相應(yīng)為Ic1和Ic2;發(fā)射極電流相應(yīng)為Ia和Ik;電流放大系數(shù)相應(yīng)為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，設(shè)流過J2結(jié)的反相漏電電流為Ic0,可控硅的陽(yáng)極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和：Ia=Ic1+Ic2+Ic0或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0若門極電流為Ig,則可控硅陰極電流為Ik=Ia+Ig從而可以得出可控硅陽(yáng)極電流為：I=(Ic0+Iga2)/(1-(a1+a2))(1—1)式硅PNP管和硅NPN管相應(yīng)的電流放大系數(shù)a1和a2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化如圖3所示。當(dāng)可控硅承受正向陽(yáng)極電壓，而門極未受電壓的情況下，式(1—1)中，Ig=0,(a1+a2)很小，故可控硅的陽(yáng)極電流Ia≈Ic0晶閘關(guān)處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)可控硅在正向陽(yáng)極電壓下，從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)，從而提高起點(diǎn)流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發(fā)射結(jié)，并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)。這樣強(qiáng)烈的正反饋過程迅速進(jìn)行。從圖3，當(dāng)a1和a2隨發(fā)射極電流增加而(a1+a2)≈1時(shí)，式(1—1)中的分母1-(a1+a2)≈0,因此提高了可控硅的陽(yáng)極電流Ia.這時(shí)，流過可控硅的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。可控硅已處于正向?qū)顟B(tài)。式(1—1)中，在可控硅導(dǎo)通后，1-(a1+a2)≈0,即使此時(shí)門極電流Ig=0,可控硅仍能保持原來的陽(yáng)極電流Ia而繼續(xù)導(dǎo)通。可控硅在導(dǎo)通后，門極已失去作用。在可控硅導(dǎo)通后，如果不斷地減小電源電壓或增大回路電阻，使陽(yáng)極電流Ia減小到維持電流IH以下時(shí)，由于a1和a1迅速下降，當(dāng)1-(a1+a2)≈0時(shí)，可控硅恢復(fù)阻斷狀態(tài)。晶閘管檢測(cè)方法1.可控硅的特性。可控硅分單向可控硅、雙向可控硅。單向可控硅有陽(yáng)極A、陰極K、控制極G三個(gè)引出腳。雙向可控硅有第一陽(yáng)極A1（T1），第二陽(yáng)極A2（T2）、控制極G三個(gè)引出腳。只有當(dāng)單向可控硅陽(yáng)極A與陰極K之間加有正向電壓，同時(shí)控制極G與陰極間加上所需的正向觸發(fā)電壓時(shí)，方可被觸發(fā)導(dǎo)通。此時(shí)A、K間呈低阻導(dǎo)通狀態(tài)，陽(yáng)極A與陰極K間壓降約1V。單向可控硅導(dǎo)通后，控制器G即使失去觸發(fā)電壓，只要陽(yáng)極A和陰極K之間仍保持正向電壓，單向可控硅繼續(xù)處于低阻導(dǎo)通狀態(tài)。只有把陽(yáng)極A電壓拆除或陽(yáng)極A、陰極K間電壓極性發(fā)生改變（交流過零）時(shí)，單向可控硅才由低阻導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)換為高阻截止?fàn)顟B(tài)。單向可控硅一旦截止，即使陽(yáng)極A和陰極K間又重新加上正向電壓，仍需在控制極G和陰極K間有重新加上正向觸發(fā)電壓方可導(dǎo)通。單向可控硅的導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)相當(dāng)于開關(guān)的閉合與斷開狀態(tài)，用它可制成無觸點(diǎn)開關(guān)。雙向可控硅第一陽(yáng)極A1與第二陽(yáng)極A2間，無論所加電壓極性是正向還是反向，只要控制極G和第一陽(yáng)極A1間加有正負(fù)極性不同的觸發(fā)電壓，就可觸發(fā)導(dǎo)通呈低阻狀態(tài)。此時(shí)A1、A2間壓降也約為1V。雙向可控硅一旦導(dǎo)通，即使失去觸發(fā)電壓，也能繼續(xù)保持導(dǎo)通狀態(tài)。只有當(dāng)?shù)谝魂?yáng)極A1、第二陽(yáng)極A2電流減小，小于維持電流或A1、A2間當(dāng)電壓極性改變且沒有觸發(fā)電壓時(shí)，雙向可控硅才截?cái)啵藭r(shí)只有重新加觸發(fā)電壓方可導(dǎo)通。2.單向可控硅的檢測(cè)。萬用表選電阻R*1Ω擋，用紅、黑兩表筆分別測(cè)任意兩引腳間正反向電阻直至找出讀數(shù)為數(shù)十歐姆的一對(duì)引腳，此時(shí)黑表筆的引腳為控制極G，紅表筆的引腳為陰極K，另一空腳為陽(yáng)極A。此時(shí)將黑表筆接已判斷了的陽(yáng)極A，紅表筆仍接陰極K。此時(shí)萬用表指針應(yīng)不動(dòng)。用短線瞬間短接陽(yáng)極A和控制極G，此時(shí)萬用表電阻擋指針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)，阻值讀數(shù)為10歐姆左右。如陽(yáng)極A接黑表筆，陰極K接紅表筆時(shí)，萬用表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明該單向可控硅已擊穿損壞。3.雙向可控硅的檢測(cè)。用萬用表電阻R*1Ω擋，用紅、黑兩表筆分別測(cè)任意兩引腳間正反向電阻，結(jié)果其中兩組讀數(shù)為無窮大。若一組為數(shù)十歐姆時(shí)，該組紅、黑表所接的兩引腳為第一陽(yáng)極A1和控制極G，另一空腳即為第二陽(yáng)極A2。確定A1、G極后，再仔細(xì)測(cè)量A1、G極間正、反向電阻，讀數(shù)相對(duì)較小的那次測(cè)量的黑表筆所接的引腳為第一陽(yáng)極A1，紅表筆所接引腳為控制極G。將黑表筆接已確定的第二陽(yáng)極A2，紅表筆接第一陽(yáng)極A1，此時(shí)萬用表指針不應(yīng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，阻值為無窮大。再用短接線將A2、G極瞬間短接，給G極加上正向觸發(fā)電壓，A2、A1間阻值約10歐姆左右。隨后斷開A2、G間短接線，萬用表讀數(shù)應(yīng)保持10歐姆左右。互換紅、黑表筆接線，紅表筆接第二陽(yáng)極A2，黑表筆接第一陽(yáng)極A1。同樣萬用表指針應(yīng)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，阻值為無窮大。用短接線將A2、G極間再次瞬間短接，給G極加上負(fù)的觸發(fā)電壓，A1、A2間的阻值也是10歐姆左右。隨后斷開A2、G極間短接線，萬用表讀數(shù)應(yīng)不變，保持在10歐姆左右。符合以上規(guī)律，說明被測(cè)雙向可控硅未損壞且三個(gè)引腳極性判斷正確。檢測(cè)較大功率可控硅時(shí)，需要在萬用表黑筆中串接一節(jié)1.5V干電池，以提高觸發(fā)電壓。4.晶閘管(可控硅)的管腳判別晶閘管管腳的判別可用下述方法：先用萬用表R*1K擋測(cè)量三腳之間的阻值，阻值小的兩腳分別為控制極和陰極，所剩的一腳為陽(yáng)極。再將萬用表置于R*10K擋，用手指捏住陽(yáng)極和另一腳，且不讓兩腳接觸，黑表筆接陽(yáng)極，紅表筆接剩下的一腳，如表針向右擺動(dòng)，說明紅表筆所接為陰極，不擺動(dòng)則為控制極。晶閘管分類晶閘管有多種分類方法。

（一）按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式分類

晶閘管按其關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式可分為普通晶閘管、雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、門極關(guān)斷晶閘管（GTO）、BTG晶閘管、溫控晶閘管和光控晶閘管等多種。

（二）按引腳和極性分類

晶閘管按其引腳和極性可分為二極晶閘管、三極晶閘管和四極晶閘管。

（三）按封裝形式分類

晶閘管按其封裝形式可分為金屬封裝晶閘管、塑封晶閘管和陶瓷封裝晶閘管三種類型。其中，金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種；塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。

（四）按電流容量分類

晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、中功率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常，大功率晶閘管多采用金屬殼封裝，而中、小功率晶閘管則多采用塑封或陶瓷封裝。

（五）按關(guān)斷速度分類

晶閘管按其關(guān)斷速度可分為普通晶閘管和高頻（快速）晶閘管更具體點(diǎn)分類如下晶閘管有多種分類方法。

（一）按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式分類

晶閘管按其關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式可分為普通晶閘管、雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、門極關(guān)斷晶閘管（GTO）、BTG晶閘管、溫控晶閘管和光控晶閘管等多種。

（二）按引腳和極性分類

晶閘管按其引腳和極性可分為二極晶閘管、三極晶閘管和四極晶閘管。

（三）按封裝形式分類

晶閘管按其封裝形式可分為金屬封裝晶閘管、塑封晶閘管和陶瓷封裝晶閘管三種類型。其中，金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種；塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。

（四）按電流容量分類

晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、中功率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常，大功率晶閘管多采用金屬殼封裝，而中、小功率晶閘管則多采用塑封或陶瓷封裝。

（五）按關(guān)斷速度分類

晶閘管按其關(guān)斷速度可分為普通晶閘管和高頻（快速）晶閘管。

晶閘管的工作原理

晶閘管T在工作過程中，它的陽(yáng)極A和陰極K與電源和負(fù)載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。

晶閘管的工作條件：

1.晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài)。

2.晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。

3.晶閘管在導(dǎo)通情況下，只要有一定的正向陽(yáng)極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管保持導(dǎo)通，即晶閘管導(dǎo)通后，門極失去作用。

4.晶閘管在導(dǎo)通情況下，當(dāng)主回路電壓（或電流）減小到接近于零時(shí)，晶閘管關(guān)斷。

從晶閘管的內(nèi)部分析工作過程：

晶閘管是四層三端器件，它有J1、J2、J3三個(gè)PN結(jié)圖1，可以把它中間的NP分成兩部分，構(gòu)成一個(gè)PNP型三極管和一個(gè)NPN型三極管的復(fù)合管圖2

當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，為使晶閘管導(dǎo)通，必須使承受反向電壓的PN結(jié)J2失去阻擋作用。圖2中每個(gè)晶體管的集電極電流同時(shí)就是另一個(gè)晶體管的基極電流。因此，兩個(gè)互相復(fù)合的晶體管電路，當(dāng)有足夠的門機(jī)電流Ig流入時(shí)，就會(huì)形成強(qiáng)烈的正反饋，造成兩晶體管飽和導(dǎo)通，晶體管飽和導(dǎo)通。

設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流相應(yīng)為Ic1和Ic2；發(fā)射極電流相應(yīng)為Ia和Ik；電流放大系數(shù)相應(yīng)為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，設(shè)流過J2結(jié)的反相漏電電流為Ic0,

晶閘管的陽(yáng)極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和：

Ia=Ic1+Ic2+Ic0或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0

若門極電流為Ig,則晶閘管陰極電流為Ik=Ia+Ig

從而可以得出晶閘管陽(yáng)極電流為：I=(Ic0+Iga2)/（1-（a1+a2））（1—1）式

硅PNP管和硅NPN管相應(yīng)的電流放大系數(shù)a1和a2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化如圖3所示。

當(dāng)晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓，而門極未受電壓的情況下，式（1—1）中，Ig=0,(a1+a2)很小，故晶閘管的陽(yáng)極電流Ia≈Ic0晶閘關(guān)處于正向阻斷狀態(tài)。當(dāng)晶閘管在正向陽(yáng)極電壓下，從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)，從而提高起點(diǎn)流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發(fā)射結(jié)，并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)。這樣強(qiáng)烈的正反饋過程迅速進(jìn)行。從圖3，當(dāng)a1和a2隨發(fā)射極電流增加而（a1+a2）≈1時(shí)，式（1—1）中的分母1-（a1+a2）≈0,因此提高了晶閘管的陽(yáng)極電流Ia.這時(shí)，流過晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。晶閘管已處于正向?qū)顟B(tài)。

式（1—1）中，在晶閘管導(dǎo)通后，1-（a1+a2）≈0,即使此時(shí)門極電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來的陽(yáng)極電流Ia而繼續(xù)導(dǎo)通。晶閘管在導(dǎo)通后，門極已失去作用。

在晶閘管導(dǎo)通后，如果不斷地減小電源電壓或增大回路電阻，使陽(yáng)極電流Ia減小到維持電流IH以下時(shí)，由于a1和a1迅速下降，當(dāng)1-（a1+a2）≈0時(shí)，晶閘管恢復(fù)阻斷狀態(tài)。

可關(guān)斷晶閘管GTO（GateTurn-OffThyristor）亦稱門控晶閘管。其主要特點(diǎn)為，當(dāng)門極加負(fù)向觸發(fā)信號(hào)時(shí)晶閘管能自行關(guān)斷。

前已述及，普通晶閘管（SCR）靠門極正信號(hào)觸發(fā)之后，撤掉信號(hào)亦能維持通態(tài)。欲使之關(guān)斷，必須切斷電源，使正向電流低于維持電流IH，或施以反向電壓強(qiáng)近關(guān)斷。這就需要增加換向電路，不僅使設(shè)備的體積重量增大，而且會(huì)降低效率，產(chǎn)生波形失真和噪聲。可關(guān)斷晶閘管克服了上述缺陷，它既保留了普通晶閘管耐壓高、電流大等優(yōu)點(diǎn)，以具有自關(guān)斷能力，使用方便，是理想的高壓、大電流開關(guān)器件。GTO的容量及使用壽命均超過巨型晶體管（GTR），只是工作頻率比GTR低。目前，GTO已達(dá)到3000A、4500V的容量。大功率可關(guān)斷晶閘管已廣泛用于斬波調(diào)速、變頻調(diào)速、逆變電源等領(lǐng)域，顯示出強(qiáng)大的生命力。

可關(guān)斷晶閘管也屬于PNPN四層三端器件，其結(jié)構(gòu)及等效電路和普通晶閘管相同，因此圖1僅繪出GTO典型產(chǎn)品的外形及符號(hào)。大功率GTO大都制成模塊形式。

盡管GTO與SCR的觸發(fā)導(dǎo)通原理相同，但二者的關(guān)斷原理及關(guān)斷方式截然不同。這是由于普通晶閘管在導(dǎo)通之后即處于深度飽和狀態(tài)，而GTO在導(dǎo)通后只能達(dá)到臨界飽和，所以GTO門極上加負(fù)向觸發(fā)信號(hào)即可關(guān)斷。GTO的一個(gè)重要參數(shù)就是關(guān)斷增益，βoff，它等于陽(yáng)極最大可關(guān)斷電流IATM與門極最大負(fù)向電流IGM之比，有公式

βoff=IATM/IGM

βoff一般為幾倍至幾十倍。βoff值愈大，說明門極電流對(duì)陽(yáng)極電流的控制能力愈強(qiáng)。很顯然，βoff與昌盛的hFE參數(shù)頗有相似之處。

下面分別介紹利用萬用表判定GTO電極、檢查GTO的觸發(fā)能力和關(guān)斷能力、估測(cè)關(guān)斷增益βoff的方法。

1．判定GTO的電極

將萬用表?yè)苤罵×1檔，測(cè)量任意兩腳間的電阻，僅當(dāng)黑表筆接G極，紅表筆接K極時(shí)，電阻呈低阻值，對(duì)其它情況電阻值均為無窮大。由此可迅速判定G、K極，剩下的就是A極。

2．檢查觸發(fā)能力

如圖2(a)所示，首先將表Ⅰ的黑表筆接A極，紅表筆接K極，電阻為無窮大；然后用黑表筆尖也同時(shí)接觸G極，加上正向觸發(fā)信號(hào)，表針向右偏轉(zhuǎn)到低阻值即表明GTO已經(jīng)導(dǎo)通；最后脫開G極，只要GTO維持通態(tài)，就說明被測(cè)管具有觸發(fā)能力。

3．檢查關(guān)斷能力

現(xiàn)采用雙表法檢查GTO的關(guān)斷能力，如圖2(b)所示，表Ⅰ的檔位及接法保持不變。將表Ⅱ撥于R×10檔，紅表筆接G極，黑表筆接K極，施以負(fù)向觸發(fā)信號(hào)，如果表Ⅰ的指針向左擺到無窮大位置，證明GTO具有關(guān)斷能力。

4．估測(cè)關(guān)斷增益βoff

進(jìn)行到第3步時(shí)，先不接入表Ⅱ，記下在GTO導(dǎo)通時(shí)表Ⅰ的正向偏轉(zhuǎn)格數(shù)n1；再接上表Ⅱ強(qiáng)迫GTO關(guān)斷，記下表Ⅱ的正向偏轉(zhuǎn)格數(shù)n2。最后根據(jù)讀取電流法按下式估算關(guān)斷增益：

βoff=IATM/IGM≈IAT/IG＝K1n1/K2n2

式中K1—表Ⅰ在R×1檔的電流比例系數(shù)；

K2—表Ⅱ在R×10檔的電流比例系數(shù)。

βoff≈10×n1/n2

此式的優(yōu)點(diǎn)是，不需要具體計(jì)算IAT、IG之值，只要讀出二者所對(duì)應(yīng)的表針正向偏轉(zhuǎn)格數(shù)，即可迅速估測(cè)關(guān)斷增益值。

注意事項(xiàng)：

（1）在檢查大功率GTO器件時(shí)，建議在R×1檔外邊串聯(lián)一節(jié)1.5V電池E′，以提高測(cè)試電壓和測(cè)試電流，使GTO可靠地導(dǎo)通。

（2）要準(zhǔn)確測(cè)量GTO的關(guān)斷增益βoff，必須有專用測(cè)試設(shè)備。但在業(yè)余條件下可用上述方法進(jìn)行估測(cè)。由于測(cè)試條件不同，測(cè)量結(jié)果僅供參考，或作為相對(duì)比較的依據(jù)。

逆導(dǎo)晶閘管RCT(Reverse-ConducTI社區(qū)">TIngThyrisTI社區(qū)">TIr)亦稱反向?qū)ňчl管。其特點(diǎn)是在晶閘管的陽(yáng)極與陰極之間反向并聯(lián)一只二極管，使陽(yáng)極與陰極的發(fā)射結(jié)均呈短路狀態(tài)。由于這種特殊電路結(jié)構(gòu)，使之具有耐高壓、耐高溫、關(guān)斷時(shí)間短、通態(tài)電壓低等優(yōu)良性能。例如，逆導(dǎo)晶閘管的關(guān)斷時(shí)間僅幾微秒，工作頻率達(dá)幾十千赫，優(yōu)于快速晶閘管（FSCR）。該器件適用于開關(guān)電源、UPS不間斷電源中，一只RCT即可代替晶閘管和續(xù)流二極管各一只，不僅使用方便，而且能簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。

逆導(dǎo)晶閘管的符號(hào)、等效電路如圖1(a)、(b)所示。其伏安特性見圖2。由圖顯見，逆導(dǎo)晶閘管的伏安特性具有不對(duì)稱性，正向特性與普通晶閘管SCR相同，而反向特性與硅整流管的正向特性相同（僅坐標(biāo)位置不同）。

逆導(dǎo)晶閘管的典型產(chǎn)品有美國(guó)無線電公司（RCA）生產(chǎn)的S3900MF，其外形見圖1(c)。它采用TO-220封裝，三個(gè)引出端分別是門極G、陽(yáng)極A、陰極K。S3900MF的主要參數(shù)如下：

斷態(tài)重復(fù)峰值電壓VDRM：＞750V

通態(tài)平均電流IT（AV）：5A

最大通態(tài)電壓VT：3V（IT=30A）

最大反向?qū)妷篤TR：＜0.8V

最大門極觸發(fā)電壓VGT:4V

最大門極觸發(fā)電流IGT:40mA

關(guān)斷時(shí)間toff:2.4μs

通態(tài)電壓臨界上升率du/dt:120V/μs

通態(tài)浪涌電流ITSM:80A

利用萬用表和兆歐表可以檢查逆導(dǎo)晶閘管的好壞。測(cè)試內(nèi)容主要分三項(xiàng)：

1．檢查逆導(dǎo)性

選擇萬用表R×1檔，黑表筆接K極，紅表筆接A極（參見圖3(a)），電阻值應(yīng)為5～10Ω。若阻值為零，證明內(nèi)部二極管短路；電阻為無窮大，說明二極管開路。

2．測(cè)量正向直流轉(zhuǎn)折電壓V（BO）

按照（b）圖接好電路，再按額定轉(zhuǎn)速搖兆歐表，使RCT正向擊穿，由直流電壓表上讀出V（BO）值。

3．檢查觸發(fā)能力

實(shí)例：使用500型萬用表和ZC25-3型兆歐表測(cè)量一只S3900MF型逆導(dǎo)晶閘管。依次選擇R×1k、R×100、R×10和R×1檔測(cè)量A-K極間反向電阻，同時(shí)用讀取電壓法求出出內(nèi)部二極管的反向?qū)妷篤TR（實(shí)際是二極管正向電壓VF）。再用兆歐表和萬用表500VDC檔測(cè)得V（BO）值。全部數(shù)據(jù)整理成表1。由此證明被測(cè)RCT質(zhì)量良好。

注意事項(xiàng)：

（1）S3900MF的VTR＜0.8V，宜選R×1檔測(cè)量。

（2）若再用讀取電流法求出ITR值，還可以繪制反向伏安特性。

①一般小功率晶閘管不需加散熱片，但應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件，如大功率電阻、大功率三極管以及電源變壓器等。對(duì)于大功率晶閘管，必須按手冊(cè)中的要求加裝散熱裝置及冷卻條件，以保證管子工作時(shí)的溫度不超過結(jié)溫。

②晶閘管在使用中發(fā)生超越和短路現(xiàn)象時(shí)，會(huì)引發(fā)過電流將管子燒毀。對(duì)于過電流，一般可在交流電源中加裝快速保險(xiǎn)絲加以保護(hù)。快速保險(xiǎn)絲的熔斷時(shí)間極短，一般保險(xiǎn)絲的額定電流用晶閘管額定平均電流的1.5倍來選擇。

③交流電源在接通與斷開時(shí)，有可能在晶閘管的導(dǎo)通或阻斷對(duì)出現(xiàn)過壓現(xiàn)象，將管子擊穿。對(duì)于過電壓，可采用并聯(lián)RC吸收電路的方法。因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔儯灾灰诰чl管的陰極及陽(yáng)極間并取RC電路，就可以削弱電源瞬間出現(xiàn)的過電壓，起到保護(hù)晶閘管的作用。當(dāng)然也可以采用壓敏電阻過壓保護(hù)元件進(jìn)行過壓保護(hù)。

可控硅的使用注意事項(xiàng)

選用可控硅的額定電壓時(shí)，應(yīng)參考實(shí)際工作條件下的峰值電壓的大小，并留出一定的余