可控矽檢測方法與(yu) 經驗
可控矽(SCR)國際通用名稱為(wei) Thyyistoy,中文簡稱晶閘管。它能在高電壓、大電流條件下工作,具有耐壓高、容量大、體(ti) 積小等優(you) 點,它是大功率開關(guan) 型半導體(ti) 器件,廣泛應用在電力、電子線路中。
1. 可控矽的特性。
可控矽分單向可控矽、雙向可控矽。單向可控矽有陽極A、陰極K、控製極G三個(ge) 引出腳。雙向可控矽有第一陽極A1(T1),第二陽極A2(T2)、控製極G三個(ge) 引出腳。
隻有當單向可控矽陽極A與(yu) 陰極K之間加有正向電壓,同時控製極G與(yu) 陰極間加上所需的正向觸發電壓時,方可被觸發導通。此時A、K間呈低阻導通狀態,陽極A與(yu) 陰極K間壓降約1V。單向可控矽導通後,控製器G即使失去觸發電壓,隻要陽極A和陰極K之間仍保持正向電壓,單向可控矽繼續處於(yu) 低阻導通狀態。隻有把陽極A電壓拆除或陽極A、陰極K間電壓極性發生改變(交流過零)時,單向可控矽才由低阻導通狀態轉換為(wei) 高阻截止狀態。單向可控矽一旦截止,即使陽極A和陰極K間又重新加上正向電壓,仍需在控製極G和陰極K間有重新加上正向觸發電壓方可導通。單向可控矽的導通與(yu) 截止狀態相當於(yu) 開關(guan) 的閉合與(yu) 斷開狀態,用它可製成無觸點開關(guan) 。
雙向可控矽第一陽極A1與(yu) 第二陽極A2間,無論所加電壓極性是正向還是反向,隻要控製極G和第一陽極A1間加有正負極性不同的觸發電壓,就可觸發導通呈低阻狀態。此時A1、A2間壓降也約為(wei) 1V。雙向可控矽一旦導通,即使失去觸發電壓,也能繼續保持導通狀態。隻有當第一陽極A1、第二陽極A2電流減小,小於(yu) 維持電流或A1、A2間當電壓極性改變且沒有觸發電壓時,雙向可控矽才截斷,此時隻有重新加觸發電壓方可導通。2. 單向可控矽的檢測。
萬(wan) 用表選電阻R*1Ω擋,用紅、黑兩(liang) 表筆分別測任意兩(liang) 引腳間正反向電阻直至找出讀數為(wei) 數十歐姆的一對引腳,此時黑表筆的引腳為(wei) 控製極G,紅表筆的引腳為(wei) 陰極K,另一空腳為(wei) 陽極A。此時將黑表筆接已判斷了的陽極A,紅表筆仍接陰極K。此時萬(wan) 用表指針應不動。用短線瞬間短接陽極A和控製極G,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A接黑表筆,陰極K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。
3. 雙向可控矽的檢測。
用萬(wan) 用表電阻R*1Ω擋,用紅、黑兩(liang) 表筆分別測任意兩(liang) 引腳間正反向電阻,結果其中兩(liang) 組讀數為(wei) 無窮大。若一組為(wei) 數十歐姆時,該組紅、黑表所接的兩(liang) 引腳為(wei) 第一陽極A1和控製極G,另一空腳即為(wei) 第二陽極A2。確定A1、G極後,再仔細測量A1、G極間正、反向電阻,讀數相對較小的那次測量的黑表筆所接的引腳為(wei) 第一陽極A1,紅表筆所接引腳為(wei) 控製極G。將黑表筆接已確定的第二陽極A2,紅表筆接第一陽極A1,此時萬(wan) 用表指針不應發生偏轉,阻值為(wei) 無窮大。再用短接線將A2、G極瞬間短接,給G極加上正向觸發電壓,A2、A1間阻值約10歐姆左右。隨後斷開A2、G間短接線,萬(wan) 用表讀數應保持10歐姆左右。互換紅、黑表筆接線,紅表筆接第二陽極A2,黑表筆接第一陽極A1。同樣萬(wan) 用表指針應不發生偏轉,阻值為(wei) 無窮大。用短接線將A2、G極間再次瞬間短接,給G極加上負的觸發電壓,A1、A2間的阻值也是10歐姆左右。隨後斷開A2、G極間短接線,萬(wan) 用表讀數應不變,保持在10歐姆左右。符合以上規律,說明被測雙向可控矽未損壞且三個(ge) 引腳極性判斷正確。
檢測較大功率可控矽時,需要在萬(wan) 用表黑筆中串接一節1.5V幹電池,以提高觸發電壓。
晶閘管(可控矽)的管腳判別
晶閘管管腳的判別可用下述方法: 先用萬(wan) 用表R*1K擋測量三腳之間的阻值,阻值小的兩(liang) 腳分別為(wei) 控製極和陰極,所剩的一腳為(wei) 陽極。再將萬(wan) 用表置於(yu) R*10K擋,用手指捏住陽極和另一腳,且不讓兩(liang) 腳接觸,黑表筆接陽極,紅表筆接剩下的一腳,如表針向右擺動,說明紅表筆所接為(wei) 陰極,不擺動則為(wei) 控製極。
場效應管檢測
一、用指針式萬(wan) 用表對場效應管進行判別
(1)用測電阻法判別結型場效應管的電極
根據場效應管的PN結正、反向電阻值不一樣的現象,可以判別出結型場效應管的三個(ge) 電極。具體(ti) 方法:將萬(wan) 用表撥在R×1k檔上,任選兩(liang) 個(ge) 電極,分別測出其正、反向電阻值。當某兩(liang) 個(ge) 電極的正、反向電阻值相等,且為(wei) 幾千歐姆時,則該兩(liang) 個(ge) 電極分別是漏極D和源極S。因為(wei) 對結型場效應管而言,漏極和源極可互換,剩下的電極肯定是柵極G。也可以將萬(wan) 用表的黑表筆(紅表筆也行)任意接觸一個(ge) 電極,另一隻表筆依次去接觸其餘(yu) 的兩(liang) 個(ge) 電極,測其電阻值。當出現兩(liang) 次測得的電阻值近似相等時,則黑表筆所接觸的電極為(wei) 柵極,其餘(yu) 兩(liang) 電極分別為(wei) 漏極和源極。若兩(liang) 次測出的電阻值均很大,說明是PN結的反向,即都是反向電阻,可以判定是N溝道場效應管,且黑表筆接的是柵極;若兩(liang) 次測出的電阻值均很小,說明是正向PN結,即是正向電阻,判定為(wei) P溝道場效應管,黑表筆接的也是柵極。若不出現上述情況,可以調換黑、紅表筆按上述方法進行測試,直到判別出柵極為(wei) 止。
(2)用測電阻法判別場效應管的好壞
測電阻法是用萬(wan) 用表測量場效應管的源極與(yu) 漏極、柵極與(yu) 源極、柵極與(yu) 漏極、柵極G1與(yu) 柵極G2之間的電阻值同場效應管手冊(ce) 標明的電阻值是否相符去判別管的好壞。具體(ti) 方法:首先將萬(wan) 用表置於(yu) R×10或R×100檔,測量源極S與(yu) 漏極D之間的電阻,通常在幾十歐到幾千歐範圍(在手冊(ce) 中可知,各種不同型號的管,其電阻值是各不相同的),如果測得阻值大於(yu) 正常值,可能是由於(yu) 內(nei) 部接觸不良;如果測得阻值是無窮大,可能是內(nei) 部斷極。然後把萬(wan) 用表置於(yu) R×10k檔,再測柵極G1與(yu) G2之間、柵極與(yu) 源極、柵極與(yu) 漏極之間的電阻值,當測得其各項電阻值均為(wei) 無窮大,則說明管是正常的;若測得上述各阻值太小或為(wei) 通路,則說明管是壞的。要注意,若兩(liang) 個(ge) 柵極在管內(nei) 斷極,可用元件代換法進行檢測。
(3)用感應信號輸人法估測場效應管的放大能力
具體(ti) 方法:用萬(wan) 用表電阻的R×100檔,紅表筆接源極S,黑表筆接漏極D,給場效應管加上1.5V的電源電壓,此時表針指示出的漏源極間的電阻值。然後用手捏住結型場效應管的柵極G,將人體(ti) 的感應電壓信號加到柵極上。這樣,由於(yu) 管的放大作用,漏源電壓VDS和漏極電流Ib都要發生變化,也就是漏源極間電阻發生了變化,由此可以觀察到表針有較大幅度的擺動。如果手捏柵極表針擺動較小,說明管的放大能力較差;表針擺動較大,表明管的放大能力大;若表針不動,說明管是壞的。
根據上述方法,我們(men) 用萬(wan) 用表的R×100檔,測結型場效應管3DJ2F。先將管的G極開路,測得漏源電阻RDS為(wei) 600Ω,用手捏住G極後,表針向左擺動,指示的電阻RDS為(wei) 12kΩ,表針擺動的幅度較大,說明該管是好的,並有較大的放大能力。
運用這種方法時要說明幾點:首先,在測試場效應管用手捏住柵極時,萬(wan) 用表針可能向右擺動(電阻值減小),也可能向左擺動(電阻值增加)。這是由於(yu) 人體(ti) 感應的交流電壓較高,而不同的場效應管用電阻檔測量時的工作點可能不同(或者工作在飽和區或者在不飽和區)所致,試驗表明,多數管的RDS增大,即表針向左擺動;少數管的RDS減小,使表針向右擺動。但無論表針擺動方向如何,隻要表針擺動幅度較大,就說明管有較大的放大能力。第二,此方法對MOS場效應管也適用。但要注意,MOS場效應管的輸人電阻高,柵極G允許的感應電壓不應過高,所以不要直接用手去捏柵極,必須用於(yu) 握螺絲(si) 刀的絕緣柄,用金屬杆去碰觸柵極,以防止人體(ti) 感應電荷直接加到柵極,引起柵極擊穿。第三,每次測量完畢,應當G-S極間短路一下。這是因為(wei) G-S結電容上會(hui) 充有少量電荷,建立起VGS電壓,造成再進行測量時表針可能不動,隻有將G-S極間電荷短路放掉才行。
(4)用測電阻法判別無標誌的場效應管
首先用測量電阻的方法找出兩(liang) 個(ge) 有電阻值的管腳,也就是源極S和漏極D,餘(yu) 下兩(liang) 個(ge) 腳為(wei) 第一柵極G1和第二柵極G2。把先用兩(liang) 表筆測的源極S與(yu) 漏極D之間的電阻值記下來,對調表筆再測量一次,把其測得電阻值記下來,兩(liang) 次測得阻值較大的一次,黑表筆所接的電極為(wei) 漏極D;紅表筆所接的為(wei) 源極S。用這種方法判別出來的S、D極,還可以用估測其管的放大能力的方法進行驗證,即放大能力大的黑表筆所接的是D極;紅表筆所接地是8極,兩(liang) 種方法檢測結果均應一樣。當確定了漏極D、源極S的位置後,按D、S的對應位置裝人電路,一般G1、G2也會(hui) 依次對準位置,這就確定了兩(liang) 個(ge) 柵極G1、G2的位置,從(cong) 而就確定了D、S、G1、G2管腳的順序。
(5)用測反向電阻值的變化判斷跨導的大小
對VMOS N溝道增強型場效應管測量跨導性能時,可用紅表筆接源極S、黑表筆接漏極D,這就相當於(yu) 在源、漏極之間加了一個(ge) 反向電壓。此時柵極是開路的,管的反向電阻值是很不穩定的。將萬(wan) 用表的歐姆檔選在R×10kΩ的高阻檔,此時表內(nei) 電壓較高。當用手接觸柵極G時,會(hui) 發現管的反向電阻值有明顯地變化,其變化越大,說明管的跨導值越高;如果被測管的跨導很小,用此法測時,反向阻值變化不大。
二、.場效應管的使用注意事項
(1)為(wei) 了安全使用場效應管,在線路的設計中不能超過管的耗散功率,最大漏源電壓、最大柵源電壓和最大電流等參數的極限值。
(2)各類型場效應管在使用時,都要嚴(yan) 格按要求的偏置接人電路中,要遵守場效應管偏置的極性。如結型場效應管柵源漏之間是PN結,N溝道管柵極不能加正偏壓;P溝道管柵極不能加負偏壓,等等。
(3)MOS場效應管由於(yu) 輸人阻抗極高,所以在運輸、貯藏中必須將引出腳短路,要用金屬屏蔽包裝,以防止外來感應電勢將柵極擊穿。尤其要注意,不能將MOS場效應管放人塑料盒子內(nei) ,保存時最好放在金屬盒內(nei) ,同時也要注意管的防潮。
(4)為(wei) 了防止場效應管柵極感應擊穿,要求一切測試儀(yi) 器、工作台、電烙鐵、線路本身都必須有良好的接地;管腳在焊接時,先焊源極;在連入電路之前,管的全部引線端保持互相短接狀態,焊接完後才把短接材料去掉;從(cong) 元器件架上取下管時,應以適當的方式確保人體(ti) 接地如采用接地環等;當然,如果能采用先進的氣熱型電烙鐵,焊接場效應管是比較方便的,並且確保安全;在未關(guan) 斷電源時,絕對不可以把管插人電路或從(cong) 電路中拔出。以上安全措施在使用場效應管時必須注意。
(5)在安裝場效應管時,注意安裝的位置要盡量避免靠近發熱元件;為(wei) 了防管件振動,有必要將管殼體(ti) 緊固起來;管腳引線在彎曲時,應當大於(yu) 根部尺寸5毫米處進行,以防止彎斷管腳和引起漏氣等。
對於(yu) 功率型場效應管,要有良好的散熱條件。因為(wei) 功率型場效應管在高負荷條件下運用,必須設計足夠的散熱器,確保殼體(ti) 溫度不超過額定值,使器件長期穩定可靠地工作。
總之,確保場效應管安全使用,要注意的事項是多種多樣,采取的安全措施也是各種各樣,廣大的專(zhuan) 業(ye) 技術人員,特別是廣大的電子愛好者,都要根據自己的實際情況出發,采取切實可行的辦法,安全有效地用好場效應管。
三.VMOS場效應管
VMOS場效應管(VMOSFET)簡稱VMOS管或功率場效應管,其全稱為(wei) V型槽MOS場效應管。它是繼MOSFET之後新發展起來的高效、功率開關(guan) 器件。它不僅(jin) 繼承了MOS場效應管輸入阻抗高(≥108W)、驅動電流小(0.1μA左右),還具有耐壓高(最高1200V)、工作電流大(1.5A~100A)、輸出功率高(1~250W)、跨導的線性好、開關(guan) 速度快等優(you) 良特性。正是由於(yu) 它將電子管與(yu) 功率晶體(ti) 管之優(you) 點集於(yu) 一身,因此在電壓放大器(電壓放大倍數可達數千倍)、功率放大器、開關(guan) 電源和逆變器中正獲得廣泛應用。
VMOS場效應功率管具有極高的輸入阻抗及較大的線性放大區等優(you) 點,尤其是其具有負的電流溫度係數,即在柵-源電壓不變的情況下,導通電流會(hui) 隨管溫升高而減小,故不存在由於(yu) “二次擊穿”現象所引起的管子損壞現象。因此,VMOS管的並聯得到廣泛應用。
眾(zhong) 所周知,傳(chuan) 統的MOS場效應管的柵極、源極和漏極大大致處於(yu) 同一水平麵的芯片上,其工作電流基本上是沿水平方向流動。VMOS管則不同,從(cong) 圖1上可以看出其兩(liang) 大結構特點:第一,金屬柵極采用V型槽結構;第二,具有垂直導電性。由於(yu) 漏極是從(cong) 芯片的背麵引出,所以ID不是沿芯片水平流動,而是自重摻雜N+區(源極S)出發,經過P溝道流入輕摻雜N-漂移區,最後垂直向下到達漏極D。電流方向如圖中箭頭所示,因為(wei) 流通截麵積增大,所以能通過大電流。由於(yu) 在柵極與(yu) 芯片之間有二氧化矽絕緣層,因此它仍屬於(yu) 絕緣柵型MOS場效應管。
國內(nei) 生產(chan) VMOS場效應管的主要廠家有877廠、天津半導體(ti) 器件四廠、杭州電子管廠等,典型產(chan) 品有VN401、VN672、VMPT2等。
下麵介紹檢測VMOS管的方法。
1.判定柵極G
將萬(wan) 用表撥至R×1k檔分別測量三個(ge) 管腳之間的電阻。若發現某腳與(yu) 其字兩(liang) 腳的電阻均呈無窮大,並且交換表筆後仍為(wei) 無窮大,則證明此腳為(wei) G極,因為(wei) 它和另外兩(liang) 個(ge) 管腳是絕緣的。
2.判定源極S、漏極D
由圖1可見,在源-漏之間有一個(ge) PN結,因此根據PN結正、反向電阻存在差異,可識別S極與(yu) D極。用交換表筆法測兩(liang) 次電阻,其中電阻值較低(一般為(wei) 幾千歐至十幾千歐)的一次為(wei) 正向電阻,此時黑表筆的是S極,紅表筆接D極。
3.測量漏-源通態電阻RDS(on)
將G-S極短路,選擇萬(wan) 用表的R×1檔,黑表筆接S極,紅表筆接D極,阻值應為(wei) 幾歐至十幾歐。
由於(yu) 測試條件不同,測出的RDS(on)值比手冊(ce) 中給出的典型值要高一些。例如用500型萬(wan) 用表R×1檔實測一隻IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大於(yu) 0.58W(典型值)。
4.檢查跨導
將萬(wan) 用表置於(yu) R×1k(或R×100)檔,紅表筆接S極,黑表筆接D極,手持螺絲(si) 刀去碰觸柵極,表針應有明顯偏轉,偏轉愈大,管子的跨導愈高。
注意事項:
(1)VMOS管亦分N溝道管與(yu) P溝道管,但絕大多數產(chan) 品屬於(yu) N溝道管。對於(yu) P溝道管,測量時應交換表筆的位置。
(2)有少數VMOS管在G-S之間並有保護二極管,本檢測方法中的1、2項不再適用。
(3)目前市場上還有一種VMOS管功率模塊,專(zhuan) 供交流電機調速器、逆變器使用。例如美國IR公司生產(chan) 的IRFT001型模塊,內(nei) 部有N溝道、P溝道管各三隻,構成三相橋式結構。
(4)現在市售VNF係列(N溝道)產(chan) 品,是美國Supertex公司生產(chan) 的超高頻功率場效應管,其最高工作頻率fp=120MHz,IDSM=1A,PDM=30W,共源小信號低頻跨導gm=2000μS。適用於(yu) 高速開關(guan) 電路和廣播、通信設備中。
(5)使用VMOS管時必須加合適的散熱器後。以VNF306為(wei) 例,該管子加裝140×140×4(mm)的散熱器後,最大功率才能達到30W。
(6)多管並聯後,由於(yu) 極間電容和分布電容相應增加,使放大器的高頻特性變壞,通過反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩。為(wei) 此,並聯複合管管子一般不超過4個(ge) ,而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻。
單向可控矽、雙向可控矽檢測
可控矽分單向可控矽、雙向可控矽。 單向可控矽有陽極 A 、陰極 K 、控製極 G 三個(ge) 引出腳。雙向可控矽有第一陽極 A1 ( T1 ),第二陽極 A2 ( T2 )、控製極 G 三個(ge) 引出腳。
隻有當單向可控矽陽極A與(yu) 陰極K之間加有正向電壓,同時控製極G與(yu) 陰極間加上所需的正向觸發電壓時,方可被觸發導通。此時A、K間呈低阻導通狀態,陽極A與(yu) 陰極K間壓降約1V。單向可控矽導通後,控製器G即使失去觸發電壓,隻要陽極A和陰極K之間仍保持正向電壓,單向可控矽繼續處於(yu) 低阻導通狀態。隻有把陽極A電壓拆除或陽極A、陰極K間電壓極性發生改變(交流過零)時,單向可控矽才由低阻導通狀態轉換為(wei) 高阻截止狀態。單向可控矽一旦截止,即使陽極A和陰極K間又重新加上正向電壓,仍需在控製極G和陰極K間有重新加上正向觸發電壓方可導通。單向可控矽的導通與(yu) 截止狀態相當於(yu) 開關(guan) 的閉合與(yu) 斷開狀態,用它可製成無觸點開關(guan) 。
雙向可控矽第一陽極A1與(yu) 第二陽極A2間,無論所加電壓極性是正向還是反向,隻要控製極G和第一陽極A1間加有正負極性不同的觸發電壓,就可觸發導通呈低阻狀態。此時A1、A2間壓降也約為(wei) 1V。雙向可控矽一旦導通,即使失去觸發電壓,也能繼續保持導通狀態。隻有當第一陽極A1、第二陽極A2電流減小,小於(yu) 維持電流或A1、A2間當電壓極性改變且沒有觸發電壓時,雙向可控矽才截斷,此時隻有重新加觸發電壓方可導通。
單向可控矽的檢測。 萬(wan) 用表選電阻R*1Ω擋,用紅、黑兩(liang) 表筆分別測任意兩(liang) 引腳間正反向電阻直至找出讀數為(wei) 數十歐姆的一對引腳,此時黑表筆的引腳為(wei) 控製極G,紅表筆的引腳為(wei) 陰極K,另一空腳為(wei) 陽極A。此時將黑表筆接已判斷了的陽極A,紅表筆仍接陰極K。此時萬(wan) 用表指針應不動。用短線瞬間短接陽極A和控製極G,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A接黑表筆,陰極K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。
雙向可控矽的檢測。 用萬(wan) 用表電阻 R*1Ω 擋,用紅、黑兩(liang) 表筆分別測任意兩(liang) 引腳間正反向電阻,結果其中兩(liang) 組讀數為(wei) 無窮大。若一組為(wei) 數十歐姆時,該組紅、黑表所接的兩(liang) 引腳為(wei) 第一陽極 A1 和控製極 G ,另一空腳即為(wei) 第二陽極 A2 。確定 A1 、 G 極後,再仔細測量 A1 、 G 極間正、反向電阻,讀數相對較小的那次測量的黑表筆所接的引腳為(wei) 第一陽極 A1 ,紅表筆所接引腳為(wei) 控製極 G 。將黑表筆接已確定的第二陽極 A2 ,紅表筆接第一陽極 A1 ,此時萬(wan) 用表指針不應發生偏轉,阻值為(wei) 無窮大。再用短接線將 A2 、 G 極瞬間短接,給 G 極加上正向觸發電壓, A2 、 A1 間阻值約 10 歐姆左右。隨後斷開 A2 、 G 間短接線,萬(wan) 用表讀數應保持 10 歐姆左右。互換紅、黑表筆接線,紅表筆接第二陽極 A2 ,黑表筆接第一陽極 A1 。同樣萬(wan) 用表指針應不發生偏轉,阻值為(wei) 無窮大。用短接線將 A2 、 G 極間再次瞬間短接,給 G 極加上負的觸發電壓, A1 、 A2 間的阻值也是 10 歐姆左右。隨後斷開 A2 、 G 極間短接線,萬(wan) 用表讀數應不變,保持在 10 歐姆左右。符合以上規律,說明被測雙向可控矽未損壞且三個(ge) 引腳極性判斷正確。 檢測較大功率可控矽時,需要在萬(wan) 用表黑筆中串接一節 1.5V 幹電池,以提高觸發電壓。 晶閘管 ( 可控矽 ) 的管腳判別 晶閘管管腳的判別可用下述方法: 先用萬(wan) 用表 R*1K 擋測量三腳之間的阻值,阻值小的兩(liang) 腳分別為(wei) 控製極和陰極,所剩的一腳為(wei) 陽極。再將萬(wan) 用表置於(yu) R*10K 擋,用手指捏住陽極和另一腳,且不讓兩(liang) 腳接觸,黑表筆接陽極,紅表筆接剩下的一腳,如表針向右擺動,說明紅表筆所接為(wei) 陰極,不擺動則為(wei) 控製極。
各種晶閘管(可控矽)的檢測方法
1.單向晶閘管的檢測
(1)判別各電極:根據普通晶閘管的結構可知,其門極G與(yu) 陰極K極之間為(wei) 一個(ge) PN結,具有單向導電特性,而陽極A與(yu) 門極之間有兩(liang) 個(ge) 反極性串聯的PN結。因此,通過用萬(wan) 用表的R×100或R×1 k Q檔測量普通晶閘管各引腳之間的電阻值,即能確定三個(ge) 電極。
具體(ti) 方法是:將萬(wan) 用表黑表筆任接晶閘管某一極,紅表筆依次去觸碰另外兩(liang) 個(ge) 電極。若測量結果有一次阻值為(wei) 幾千歐姆(kΩ),而另一次阻值為(wei) 幾百歐姆(Ω),則可判定黑表筆接的是門極G。在阻值為(wei) 幾百歐姆的測量中,紅表筆接的是陰極K,而在阻值為(wei) 幾千歐姆的那次測量中,紅表筆接的是陽極A,若兩(liang) 次測出的阻值均很大,則說明黑表筆接的不是門極G,應用同樣方法改測其他電極,直到找出三個(ge) 電極為(wei) 止。
也可以測任兩(liang) 腳之間的正、反向電阻,若正、反向電阻均接近無窮大,則兩(liang) 極即為(wei) 陽極A和陰極K,而另一腳即為(wei) 門極G。
普通晶閘管也可以根據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(wei) 陽極A,較細的引線端為(wei) 門極G,較粗的引線端為(wei) 陰極K。
平板形普通晶閘管的引出線端為(wei) 門極G,平麵端為(wei) 陽極A,另一端為(wei) 陰極K。
金屬殼封裝(T0—3)的普通晶閘管,其外殼為(wei) 陽極A。
塑封(T0—220)的普通晶閘管的中間引腳為(wei) 陽極A,且多與(yu) 自帶散熱片相連。
圖1為(wei) 幾種普通晶閘管的引腳排列。
(2)判斷其好壞:用萬(wan) 用表R×1 kΩ檔測量普通晶閘管陽極A與(yu) 陰極K之間的正、反向電阻,正常時均應為(wei) 無窮大(∞);若測得A、K之間的正、反向電阻值為(wei) 零或阻值均較小,則說明晶閘管內(nei) 部擊穿短路或漏電。
測量門極G與(yu) 陰極K之間的正、反向電阻值,正常時應有類似二極管的正、反向電阻值(實際測量結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(小於(yu) 2 kΩ),反向電阻值較大(大於(yu) 80 kΩ)。若兩(liang) 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結已失去單向導電作用。
測量陽極A與(yu) 門極G之間的正、反向電阻,正常時兩(liang) 個(ge) 阻值均應為(wei) 幾百千歐姆(kΩ)或無窮大,若出現正、反向電阻值不一樣(有類似二極管的單向導電)。則是G、A極之間反向串聯的兩(liang) 個(ge) PN結中的一個(ge) 已擊穿短路。
(3)觸發能力檢測:對於(yu) 小功率(工作電流為(wei) 5 A以下)的普通晶閘管,可用萬(wan) 用表R×1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(wei) 無窮大(∞)。用鑷子或導線將晶閘管的陽極A與(yu) 門極短路(見圖2),相當於(yu) 給G極加上正向觸發電壓,此時若電阻值為(wei) 幾歐姆至幾十歐姆(具體(ti) 阻值根據晶閘管的型號不同會(hui) 有所差異),則表明晶閘管因正向觸發而導通。再斷開A極與(yu) G極的連接(A、K極上的表筆不動,隻將G
極的觸發電壓斷掉)。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性能良好。
對於(yu) 工作電流在5 A以上的中、大功率普通晶閘管,因其通態壓降VT維持電流IH及門極觸發電壓Vo均相對較大,萬(wan) 用表R×1 kΩ檔所提供的電流偏低,晶閘管不能完全導通,故檢測時可在黑表筆端串接一隻200 Ω可調電阻和1~3節1.5 V幹電池(視被測晶閘管的容量而定,其工作電流大於(yu) 100 A的,應用3節1.5 V幹電池),如圖3所示。
也可以用圖4中的測試電路測試普通晶閘管的觸發能力。電路中,vT為(wei) 被測晶閘管,HL為(wei) 6.3 V指示燈(手電筒中的小電珠),GB為(wei) 6 V電源(可使用4節1.5 V幹電池或6 V穩壓電源),S為(wei) 按鈕,R為(wei) 限流電阻。
當按鈕S未接通時,晶閘管VT處於(yu) 阻斷狀態,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後(使S接通一下,為(wei) 晶閘管VT的門極G提供觸發電壓),若指示燈HL一直點亮,則說明 晶閘管的觸發能力良好。若指示燈亮度偏低,則表明晶閘管性能不良、導通壓降大(正常時導通壓降應為(wei) 1 v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,觸發性能不良。
2.雙向晶閘管的檢測
(1)判別各電極:用萬(wan) 用表R×1或R×10檔分別測量雙向晶閘管三個(ge) 引腳間的正、反向電阻值,若測得某一管腳與(yu) 其他兩(liang) 腳均不通,則此腳便是主電極T2。
找出T2極之後,剩下的兩(liang) 腳便是主電極Tl和門極G3。測量這兩(liang) 腳之間的正、反向電阻值,會(hui) 測得兩(liang) 個(ge) 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G。
螺栓形雙向晶閘管的螺栓一端為(wei) 主電極T2,較細的引線端為(wei) 門極G,較粗的引線端為(wei) 主電極T1。
金屬封裝(To—3)雙向晶閘管的外殼為(wei) 主電極T2。
塑封(TO—220)雙向晶閘管的中間引腳為(wei) 主電極T2,該極通常與(yu) 自帶小散熱片相連。
圖5是幾種雙向晶閘管的引腳排列。
(2)判別其好壞:用萬(wan) 用表R×1或R×10檔測量雙向晶閘管的主電極T1與(yu) 主電極T2之間、主電極T2與(yu) 門極G之間的正、反向電阻值,正常時均應接近無窮大。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(yu) 門極G之問的正、反向電阻值,正常時均應在幾十歐姆(Ω)至一百歐姆(Ω)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(yu) G極之間的正、反向電阻值均為(wei) 無窮大,則說明該晶閘管已開路損壞。
(3)觸發能力檢測:對於(yu) 工作電流為(wei) 8 A以下的小功率雙向晶閘管,可用萬(wan) 用表R×1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,然後用鑷子將T2極與(yu) 門極G短路,給G極加上正極性觸發信號,若此時測得的電阻值由無窮大變為(wei) 十幾歐姆(Ω),則說明該晶閘管已被觸發導通,導通方向為(wei) 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(yu) 門極G之間短路,給G極加上負極性觸發信號時,測得的電阻值應由無窮大變為(wei) 十幾歐姆,則說明該晶閘管已被觸發導通,導通方向為(wei) T1→T2。
若在晶閘管被觸發導通後斷開G極,T2、T1極間不能維持低阻導通狀態而阻值變為(wei) 無窮大,則說明該雙向晶閘管性能不良或已經損壞。若給G極加上正(或負)極性觸發信號後,晶閘管仍不導通(T1與(yu) T2間的正、反向電阻值仍為(wei) 無窮大),則說明該晶閘管已損壞,無觸發導通能力。
對於(yu) 工作電流在8 A以上的中、大功率雙向晶閘管,在測量其觸發能力時,可先在萬(wan) 用表的某支表筆上串接1~3節1.5 V幹電池,然後再用R×1檔按上述方法測量。
對於(yu) 耐壓為(wei) 400 V以上的雙向晶閘管,也可以用220 V交流電壓來測試其觸發能力及性能好壞。
圖6是雙向晶閘管的測試電路。電路中,FL為(wei) 60 W/220 V白熾燈泡,VT為(wei) 被測雙向晶閘管,R為(wei) 100Ω限流電阻,S為(wei) 按鈕。
將電源插頭接入市電後,雙向晶閘管處於(yu) 截止狀態,燈泡不亮(若此時燈泡正常發光,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(wei) 晶閘管的門極G提供觸發電壓信號,正常時晶閘管應立即被觸發導通,燈泡正常發光。若燈泡不能發光,則說明被測晶閘管內(nei) 部開路損壞。若按動按鈕s時燈泡點亮,鬆手後燈泡又熄滅,則表明被測晶閘管的觸發性能不良。
3.門極關(guan) 斷晶閘管的檢測
1)判別各電極:門極關(guan) 斷晶閘管三個(ge) 電極的判別方法與(yu) 普通晶閘管相同,即用萬(wan) 用表的R×100檔,找出具有二極管特性的兩(liang) 個(ge) 電極,其中一次為(wei) 低阻值(幾百歐姆),另一次阻值較大。在阻值小的那一次測量中,紅表筆接的是陰極K,黑表筆接的是門極G,剩下的一隻引腳即為(wei) 陽極A。
(2)觸發能力和關(guan) 斷能力的檢測:可關(guan) 斷晶閘管觸發能力的檢測方法與(yu) 普通晶閘管相同。檢測門極關(guan) 斷晶閘管的關(guan) 斷能力時,可先按檢測觸發能力的方法使晶閘管處於(yu) 導通狀態,即用萬(wan) 用表R×1檔,黑表筆接陽極A,紅表筆接陰極K,測得電阻值為(wei) 無窮大。再將A極與(yu) 門極G短路,給G極加上正向觸發信號時,晶閘管被觸發導通,其A、K極間電阻值由無窮大變為(wei) 低阻狀態。斷開A極與(yu) G極的短路點後,晶閘管維持低阻導通狀
態,說明其觸發能力正常。再在晶閘管的門極G與(yu) 陽極A之間加上反向觸發信號,若此時A極與(yu) K極間電阻值由低阻值變為(wei) 無窮大,則說明晶閘管的關(guan) 斷能力正常,圖7是關(guan) 斷能力的檢測示意圖。
也可以用圖8所示電路來檢測門極關(guan) 斷晶閘管的觸發能力和關(guan) 斷能力。電路中,EL為(wei) 6.3 V指示燈(小電珠),S為(wei) 轉換開關(guan) ,VT為(wei) 被測晶閘管。當開關(guan) S關(guan) 斷時,晶閘管不導通,指示燈不亮。將開關(guan) S的K1觸點接通時,為(wei) G極加上正向觸發信號,指示燈亮,說明晶閘管已被觸發導通。若將開關(guan) S斷開,指示燈維持發光,則說明晶閘管的觸發 能力正常。若將開關(guan) s的K2觸點接通,為(wei) G極加上反向 觸發信號,指示燈熄滅,則說明晶閘管的關(guan) 斷能力正常。
4.溫控晶閘管的檢測
(1)判別各電極:溫控晶閘管的內(nei) 部結構與(yu) 普通晶 閘管相似,因此也可以用判別普通晶閘管電極的方法 來找出溫控晶閘管的各電極。
(2)性能檢測:溫控晶閘管的好壞也可以用萬(wan) 用表 大致測出來,具體(ti) 方法可參考普通晶閘管的檢測方法。
圖9是溫控晶閘管的測試電路。電路中,R是分流 電阻,用來設定晶閘管VT的開關(guan) 溫度,其阻值越小,開 關(guan) 溫度設置值就越高。c為(wei) 抗幹擾電容,可防止晶閘管 vT誤觸發。HL為(wei) 6.3 v指示燈(小電珠),S為(wei) 電源開關(guan) 。
接通電源開關(guan) s後,晶閘管VT不導通,指示燈HL不亮。用電吹風“熱風檔”給晶閘管VT加溫,當其溫度達到設定溫度值時,指示燈亮,說明晶閘管VT已被觸發導通。若再用電吹風“冷風”檔給晶閘管VT降溫(或待其自然冷卻)至一定溫度值時,指示燈能熄滅,則說明該晶閘管性能良好。若接通電源開關(guan) 後指示燈即亮或給晶閘管加溫後指示燈不亮,或給晶閘管降溫後指示燈不熄滅,則是被測晶閘管擊穿或性能不良。
5.光控晶閘管檢測
用萬(wan) 用表檢測小功率光控晶閘管時,可將萬(wan) 用表置於(yu) R×1檔,在黑表筆上串接1~3節1.5 V幹電池,測量兩(liang) 引腳之間的正、反向電阻值,正常時均應為(wei) 無窮大。然後再用小手電筒或激光筆照射光控晶閘管的受光窗口,此時應能測出一個(ge) 較小的正向電阻值,但反向電阻值仍為(wei) 無窮大。在較小電阻值的一次測量中,黑表筆接的是陽極A,紅表筆接的是陰極K。
也可用圖lO中電路對光控晶閘管進行測量。接通電源開關(guan) S,用手電筒照射晶閘管VT的受光窗口。為(wei) 其加上觸發光源(大功率光控晶閘管自帶光源,隻要將其光纜中的發光二極管或半導體(ti) 激光器加上工作電壓即可,不用外加光源)後,指示燈EL應點亮,撤離光源後指示燈EL應維持發光。
若接通電源開關(guan) S後(尚未加光源),指示燈FL即點亮,則說明被測晶閘管已擊穿短路。若接通電源開關(guan) 、並加上觸發光源後,指示燈EL仍不亮,在被測晶閘管電極連接正 確的情況下,則是該晶閘管內(nei) 部損壞。若加上觸發光源後,指示燈發光,但取消光源後指示燈即熄滅,則說明該晶閘管觸發性能不良。
6.BTG晶閘管的檢測
(1)判別各電極:根據BTG晶閘管的內(nei) 部結構可知,其陽極A、陰極K之間和門極G、陰極K之間均包含有多個(ge) 正、反向串聯的PN結,而陽極A與(yu) 門極G之問卻隻有一個(ge) PN結。因此,隻要用萬(wan) 用表測出A極和G極即可。
將萬(wan) 用表置於(yu) R×1 kΩ檔,兩(liang) 表筆任接被測晶閘管的某兩(liang) 個(ge) 引腳(測其正、反向電阻值),若測出某對引腳為(wei) 低阻值時,則黑表筆接的陽極A,而紅表筆接的是門極G,另外一個(ge) 引腳即是陰極K。
(2)判斷其好壞:用萬(wan) 用表R×1 kΩ檔測量BTG晶閘管各電極之間的正、反向電阻值。正常時,陽極A與(yu) 陰極K之間的正、反向電阻均為(wei) 無窮大;陽極A與(yu) 門極G之間的正向電阻值(指黑表筆接A極時)為(wei) 幾百歐姆至幾千歐姆,反向電阻值為(wei) 無窮大。若測得某兩(liang) 極之間的正、反向電阻值均很小,則說明該晶閘管已短路損壞。
(3)觸發能力檢測:將萬(wan) 用表置於(yu) R×1 Ω檔,黑表筆接陽極A,紅表筆接陰極K,測得阻值應為(wei) 無窮大。然後用手指觸摸門極G,給其加一個(ge) 人體(ti) 感應信號,若此時A、K極之間的電阻值由無窮大變為(wei) 低阻值(數歐姆),則說明晶閘管的觸發能力良好。否則說明此晶閘管的性能不良。