可控矽又稱晶閘管,是一種具有三個(ge) PN結的四層結構的大功率半導體(ti) 器件。可控矽分為(wei) 單向、雙向兩(liang) 種類型,具有體(ti) 積小、重量輕、效率高、壽命長、控製方便等優(you) 點,是比較常用的半導體(ti) 器件之一,被廣泛用於(yu) 可控整流、逆變、變頻、調壓、無觸點開關(guan) 等各種自動控製和大功率的電能轉換的場合。家用電器中的調光燈、調速風扇、空調機、電視機、電冰箱、洗衣機、聲光電路、定時控製器、玩具裝置、無線電遙控以及工業(ye) 控製等都大量使用了可控矽器件。本文以單向可控矽為(wei) 例,介紹可控矽工作原理以及可控矽檢測方法。
1.可控矽工作原理
可控矽是P1N1P2N2四層三端結構元件,共有三個(ge) PN結和三個(ge) 電極——陽極(A)、陰極(K)和控製極(G),如圖1所示。可控矽在控製原理上可等效為(wei) 一隻 PNP 三極管和一隻 NPN 三極管的連接電路, 兩(liang) 管的基極電流和集電極電流互為(wei) 通路,具有強烈的正反反饋作用。一旦給 G、K 回路的 NPN 管子輸入基極電流,由於(yu) 正反饋作用,兩(liang) 管將迅即進入飽合導通狀態。可控矽導通之後,它的導通狀態完全依靠管子本身的正反饋作用來維持,即使控製電流(電壓)消失,可控矽仍處於(yu) 導通狀態。控製信號的作用僅(jin) 僅(jin) 是觸發可控矽使其導通,導通之後,控製信號便失去控製作用。
圖1 可控矽等效圖解
可控矽的四層結構和控製極的引用,為(wei) 其發揮“以小控大”的優(you) 異控製特性奠定了基礎。在應用可控矽時,隻要在控製極加上很小的電流或電壓,就能控製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矽元件。一般把5安培以下的叫小功率可控矽,50安培以上的叫大功率可控矽。
由此可知,可控矽導通條件:一是陽極與(yu) 陰極間必須加正向電壓,二是控製極也要加正向電壓。以上兩(liang) 個(ge) 條件可控矽處於(yu) 導通狀態的條件。另外,可控矽一旦導通後,即使降低控製極電壓或去掉控製極電壓,可控矽仍然導通。 可控矽關(guan) 斷條件:降低或去掉加在可控矽陽極至陰極之間的正向電壓,使陽極電流小於(yu) 最小維持電流以下。
2.可控矽引腳區分
對可控矽的引腳區分,有的可從(cong) 外形封裝加以判別,一般陽極和陰極引線比控製極引線長。通過外形無法判斷的情況下,可用萬(wan) 用表R×100或R×1K擋,測量可控矽任意兩(liang) 管腳間的正反向電阻,當萬(wan) 用表指示低阻值(幾百歐至幾千歐的範圍)時,黑表筆所接的是控製極G,紅表筆所接的是陰極K,餘(yu) 下的一隻管腳為(wei) 陽極A。
3.可控矽性能檢測
可控矽質量好壞的判別可以從(cong) 四個(ge) 方麵進行。第一是三個(ge) PN結應完好;第二是當陰極和陽極間電壓反向連接時能夠阻斷,不導通;第三是當控製極開路時,陽極和陰極間的電壓正向連接時也不導通;第四是給控製極加上正向電流,給陰極和陽極加正向電壓時,可控矽應當導通,把控製極電流去掉,仍處於(yu) 導通狀態。
圖2 可控矽實物圖
用萬(wan) 用表的歐姆擋測量可控矽的極間電阻,就可對前三個(ge) 方麵的好壞進行判斷。具體(ti) 方法是:
(1)用R×1k或R×10k擋測陰極和陽極之間的正反向電阻(控製極不接電壓),此兩(liang) 個(ge) 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,或近於(yu) 無窮大,說明可控矽已經擊穿短路或已經開路,可控矽不能使用了。
(2)用R×1k或R×10k擋測陽極和控製極之間的電阻,正反向測量阻值均應幾百千歐以上。
(3)用R×1k或R×100擋,測控製極和陰極之間的PN結的正反向電阻在幾千歐左右,如出現正向阻值接近於(yu) 零值或為(wei) 無窮大,表明控製極和陰極之間的PN結已經損壞。反向阻值應很大,但不能為(wei) 無窮大,正常情況是反向阻值明顯大於(yu) 正向阻值。
(4)萬(wan) 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(wan) 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製極,此時萬(wan) 用表電阻擋指針應向右偏轉,阻值讀數為(wei) 10歐姆左右。如陽極接黑表筆,陰極接紅表筆時,萬(wan) 用表指針發生偏轉,說明該單向可控矽已擊穿損壞。
以上就是以單向可控矽為(wei) 例為(wei) 大家簡單介紹可控矽的工作原理與(yu) 可控矽測量方法,希望大家能有所收獲,將學到的可控矽知識用於(yu) 電路板維修工作中。