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单向可控硅的简单测试

作者:dolphin时间:2017-04-13浏览次数:1308

可控硅(SCR: Silicon Controlled Rectifier)是可控硅整流器的简称。它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点,被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。单向可控硅在外部控制信号作用下由关断变为导通,但一旦导通,外部信号就无法使其关断,只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅是由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比,单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比,差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。

单向可控硅的工作原理:可控硅导通条件:一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压,二是控制极也要加正向电压。而且以上两个条件 必须同时具备,可控硅才会处于导通状态。可控硅一旦导通后,即使降低控制极电压或去掉控制极电压,可控硅仍然导通。 可控硅关断条件:降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压,使阳极电流小于最小维持电流以下。
可控硅功率比较小,外形像三极管,是经常遇到的电子器件之一,因此正确测试可控硅是电子发烧友必须具备的基本技能。万用表是发烧友必备工具,这里简要介绍一下万用表测试单向可控硅。

单向可控硅极性的判定:单向可控硅是由三个PN 结的半导体材料构成,其基本结构、符号及等效电路如图一所示。可控硅有三个电极:阳极(A)、阴极(K)和控制极(G )。从等效电路上看,阳极(A)与控制极(G)之间是两个反极性串联的PN结,控制极(G)与阴极(K)之间是一个PN结。根据PN结的单向导电特性。将指针式万用表选择适当的电阻档,测试极间正反向电阻(相同两极将表笔交换测出的两个电阻值),对于正常的可控硅,G、K之间的正反向电阻相差很大;G、K分别与A之间的正反向电阻相差很小,其阻值都很大。这种测试结果是唯一的,根据这种唯一性就可判定出可控硅的极性。用万用表R×1K档测量可控硅极间的正反向电阻,选出正反向电阻相差很大的两个极,其中在所测阻值较小的那次测量中,黑笔所接为控制极(G),红笔所接的为阴极(K),剩下的一极即为阳极(A)。在判断可控硅的极性的同时还可以判断出可控硅性能的好坏。如果在测试中,任何两极间的正反向电阻都相差很小,其阻值都很大,则说明G、K之间存在开路故障;如果有两极之间正反向电阻都很小,并且趋近于零,则可控硅内部存在极间短路故障。

万用表测试单向可控硅触发特性:由于单向可控硅与二极管的相同之处在于都具有单向导电性,而不同之处是可控硅的导通还要受控制极电压控制。也就是说使可控硅导通必须具备阳极(A)与阴极(K)之间应加正向电压,控制极(G)与阴极(K)之间也应加正向电压。当可控硅导通以后,控制极就失去作用。单向可控硅的导通过程如图二所示。PNP管的发射极相当可控硅的阳极(A),NPN 管的发射极相当可控硅的阴极(K),PNP 管的集电极与NPN管的基极相联后相当于可控硅的控制极(G)。当在A、K之间加上允许的正向电压时,两只管子均不导通,此时当在G、K之间加上正向电压便形成控制电流流入V2的基极,如此循环直至两管完全导通 当导通后,即使Ig=0,由于V2有基极电流,且远大于Ig,因此两管仍然导通 要使导通的可控硅截止,必须把A、K正向电压降低到一定值,或反向,或断开。根据可控硅的导电特性,可用万用表的电阻档进行攫l试 对小功率可控硅可按图三(a)所示联接电路,在可控硅A、G之间联接一只轻触开关(以便于操作),用表的R×1Ω档,黑表笔接A极,红表笔接K,此时给可控硅加上一正向电压(通过万用表内附的干电池),万用表的指针不动,可控硅不导通,当按下开关,A、G接通,在G、K之间加上触发电压,可控硅才导通,万用表的指针偏转,指向一个较小的值f,当G、A断开后,失去了控制电压,如果指针位置不变,可控硅仍处于导通状态,说明该可控硅的触发特性良好,如果G、A断开后,指针随即偏转,指向∞,即可控硅不导通,则说明该可控硅的触发特性不好,或已损坏。对功率较大的可控硅,由于导通电压降较大,维持电流难以维持,引起导通状态欠佳,此时应在可控硅的阳极(A)上串接一节干电池,如图三(b)所示电路进行测试,以免引起误判。对于大功率可控硅应在图三(b)的电路上再串上一节干电池,使测试效果明显。一般来说在测试10A以下的单向可控硅用图三(a)所示联接电路,10A一100A的可控硅用图三(b)所示联接电路,测试100A 以上的单向可控硅应在图三(b)上再串一节干电池。在测l试单向可控硅的基础上,对其它类型的可控硅,根据其基本结构,也可用万用表对其进行测试。



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