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晶闸管是晶体闸流管的简称,又叫可控硅,在半导体大家族中,扮演着重要角色,例如,可控整流,无触点开关,变频调速,逆变电源,不间断电源,自动控制等诸多领域,用途非常广泛。随着应用领域的不断扩展,晶闸管家族成员也不断增多,以实应不同控制要求。

晶闸管实物图

一,晶闸管分类

1,按照接通,关断原理分,有普通晶闸管,门极可关断晶闸管,逆导晶闸管,温控晶闸管,光控晶闸管。

2,按封装方式分可分为,金属封装晶闸管,塑料封装晶闸管,陶瓷

封装晶闸管。

3,按功率大小分,有大功率晶闸管,中功率晶闸管,小功率晶闸菅。

4,按晶闸管极性分,有两极晶闸管,有三极晶闸管及四极晶间管。

二,晶闸管的结构

晶闸管是四层三端结构,两片P型半导体,两片N型半导体按下图方法组合在一起,形成三个PN接。

晶闸管结构图

它有三个电极,上端阳极,用字母A表示,下端从N2引出的端子是阴极,用字母k表示,门极(也叫控制极)用字母G表示。晶闸管文字符号用v或vT表示,图形符号如下图

晶闸管图形符号

晶闸管工作时,晶闸管的阴极和阳极一端接电源,另一端接负载组成主电路,门极和阴极接到控制装置,组成控制电路。

三,晶闸管的工作过程

在讲晶闸管工作过程前先了解一下晶闸管的导通条件和关断条件。

1,晶闸管导通条件,首先要给晶闸管加上正向阳极电压,同时还要给门极加上正向脉冲电流,二者缺一不可。当晶闸管导通后,无论有没有门极电压或者加上反向门极电压都不会影响晶闸管导通,也就是说当晶闸管导通后,门极失去作用。

2,晶闸管关断条件,要想使晶闸管由导通变为截止必须使主电路电压(或电流)接近零或给主电路加上反向电压。

3,晶闸管工作过程,把晶闸管四层结构中间NP分成两部分,晶闸管可以看成由一个PNP和一个NPN组成的复合管,如下图

晶闸管结构原理图

NPN三极管集电极接PNP三极管基极,PNP三极管集电极接NPN三极管基极,形成电流正反馈电路,当晶闸管承受正向阳极电压时,要想使晶闸管导通,必须使承受反向电压的PN结失去阻挡作用才能导通,当门极上加上一定的正向电流Ig时,T2集电极电流等于β2lg,也就是T1基极电流等于βIg,T1集电极电流等于β1β2Ig,也就是T2的基极电流等于β1β2Ig。这样就形成了强烈正反馈,二个三极管迅速进入饱和状态,晶闸管阳极A和阴极K接通,管压降1v左右。这时晶闸管失去对门极电流的依赖。

正处于高度导通的晶闸管,如果增大负载电阻或者减小正向阳极电压,使电路中电流值小于维持电流,T1和T2失去放大条件,正反馈作用消失,无论Ig数值多大,极性如何,晶闸管会瞬间截止。

四,晶闸管的测量

1,管脚辨别,用万用表Rx1档测三个脚正反向电阻,电阻值最小时,黑表笔搭接的是晶闸管门极G,红表笔接的是阴极k,剩下的一脚是晶闸管的阳极A。

晶闸管管脚鉴别方法

2,接通能力的测量,用上述方法找到三个电极位置后,用黑表笔接阳极A,红表笔接阴极K,然后短接A极和G极,给触发极加上正向电压,如果万用表读数从无穷大明显减少,说明晶闸管己导通,这时去掉触发电压,晶闸管应谁持导通状态,万能表读数不变,这说明晶闸管具有导通能力。如下图

用万用表测量晶闸管触发能力原理图

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