晶闸管的选用与代换及检测详细培训教材
晶闸管的选用与代换及检测详细培训教材
1．晶闸管的选用? ??? (1)选择晶闸管的类型：晶闸管有多种类型，应根据应用电路的具体要求合理选用。 ??? 若用于交直流电压控制、可控整流、交流调压、逆变电源、开关电源保护电路等，可选用普通晶闸管。 ??? 若用于交流开关、交流调压、交流电动机线性调速、灯具线性调光及固态继电器、固态接触器等电路中，应选用双向晶闸管。 ??? 若用于交流电动机变频调速、斩波器、逆变电源及各种电子开关电路等，可选用门极关断晶闸管。 ??? 若用于锯齿波发生器、长时间延时器、过电压保护器及大功率晶体管触发电路等，可选用BTG晶闸管。 ??? 若用于电磁灶、电子镇流器、超声波电路、超导磁能储存系统及开关电源等电路，可选用逆导晶闸管。 ??? 若用于光电耦合器、光探测器、光报警器、光计数器、光电逻辑电路及自动生产线的运行监控电路，可选用光控晶闸管。 ??? 2．选择晶闸管的主要参数：晶闸管的主要参数应根据应用电路的具体要求而定。 ??? 所选晶闸管应留有一定的功率裕量，其额定峰值电压和额定电流(通态平均电流)均应高于受控电路的最大工作电压和最大工作电流1．5～2倍。 ??? 晶闸管的正向压降、门极触发电流及触发电压等参数应符合应用电路(指门极的控制电路)的各项要求，不能偏高或偏低，否则会影响晶闸管的正常工作。 ??? 2．晶闸管的代换 ??? 晶闸管损坏后，若无同型号的晶闸管更换，可以选用与其性能参数相近的其他型号晶闸管来代换。 ??? 应用电路在设计时，一般均留有较大的裕量。在更换晶闸管时，只要注意其额定峰值电压(重复峰值电压)、额定电流(通态平均电流)、门极触发电压和门极触发电流即可，尤其是额定峰值电压与额定电流这两个指标。 ??? 代换晶闸管应与损坏晶闸管的开关速度…致。例如：在脉冲电路、高速逆变电路中使用的高速晶闸管损坏后，只能选用同类型的快速晶闸管，而不能用普通晶闸管来代换。 ??? 选取代用晶闸管时，不管什么参数，都不必留有过大的裕量，应尽可能与被代换晶闸管的参数相近，因为过大的裕量不仅是一种浪费，而且有时还会起副作用，出现不触发或触发不灵敏等现象。 ??? 另外，还要注意两个晶闸管的外形要相同，否则会给安装工作带来不利。 1．单向晶闸管的检测 ??? (1)判别各电极：根据普通晶闸管的结构可知，其门极G与阴极K极之间为一个PN结，具有单向导电特性，而阳极A与门极之间有两个反极性串联的PN结。因此，通过用万用表的R×100或R×1 k Q档测量普通晶闸管各引脚之间的电阻值，即能确定三个电极。
具体方法是：将万用表黑表笔任接晶闸管某一极，红表笔依次去触碰另外两个电极。若测量结果有一次阻值为几千欧姆(kΩ)，而另一次阻值为几百欧姆(Ω)，则可判定黑表笔接的是门极G。在阻值为几百欧姆的测量中，红表笔接的是阴极K，而在阻值为几千欧姆的那次测量中，红表笔接的是阳极A，若两次测出的阻值均很大，则说明黑表笔接的不是门极G，应用同样方法改测其他电极，直到找出三个电极为止。
????也可以测任两脚之间的正、反向电阻，若正、反向电阻均接近无穷大，则两极即为阳极A和阴极K，而另一脚即为门极G。
????普通晶闸管也可以根据其封装形式来判断出各电极。
????例如：螺栓形普通晶闸管的螺栓一端为阳极A，较细的引线端为门极G，较粗的引线端为阴极K。
????平板形普通晶闸管的引出线端为门极G，平面端为阳极A，另一端为阴极K。
????金属壳封装(T0—3)的普通晶闸管，其外壳为阳极A。
????塑封(T0—220)的普通晶闸管的中间引脚为阳极A，且多与自带散热片相连。
????图1为几种普通晶闸管的引脚排列。
????(2)判断其好坏：用万用表R×1?kΩ档测量普通晶闸管阳极A与阴极K之间的正、反向电阻，正常时均应为无穷大(∞)；若测得A、K之间的正、反向电阻值为零或阻值均较小，则说明晶闸管内部击穿短路或漏电。
????测量门极G与阴极K之间的正、反向电阻值，正常时应有类似二极管的正、反向电阻值(实际测量结果要较普通二极管的正、反向电阻值小一些)，即正向电阻值较小(小于2?kΩ)，反向电阻值较大(大于80?kΩ)。若两次测量的电阻值均很大或均很小，则说明该晶闸管G、K极之间开路或短路。若正、反电阻值均相等或接近，则说明该晶闸管已失效，其G、K极问PN结已失去单向导电作用。
????测量阳极A与门极G之间的正、反向电阻，正常时两个阻值均应为几百千欧姆(kΩ)或无穷大，若出现正、反向电阻值不一样(有类似二极管的单向导电)。则是G、A极之间反向串联的两个PN结中的一个已击穿短路。
????(3)触发能力检测：对于小功率(工作电流为5?A以下)的普通晶闸管，可用万用表R×1档测量。测量时黑表笔接阳极A，红表笔接阴极K，此时表针不动，显示阻值为无穷大(∞)。用镊子或导线将晶闸管的阳极A与门极短路(见图2)，相当于给G极加上正向触发电压，此时若电阻值为几欧姆至几十欧姆(具体阻值根据晶闸管的型号不同会有所差异)，则表明晶闸管因正向触发而导通。再断开A极与G极的连接(A、K极上的表笔不动，只将G极的触发电压断掉)。若表针示值仍保持在几欧姆至几十欧姆的位置不动，则说明此晶闸管的触发性能良好。?
????对于工作电流在5?A以上的中、大功率普通晶闸管，因其通态压降VT维持电流IH及门极触发电压Vo均相对较大，万用表R×1?kΩ档所提供的电流偏低，晶闸管不能完全导通，故检测时可在黑表笔端串接一只200?Ω可调电阻和1～3节1．5?V干电池(视被测晶闸管的容量而定，其工作电流大于100?A的，应用3节1．5?V干电池)，如图3所示。
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????也可以用图4中的测试电路测试普通晶闸管的触发能力。电路中，vT为被测晶闸管，HL为6．3?V指示灯(手电筒中的小电珠)，GB为6?V电源(可使用4节1．5?V干电池或6?V稳压电源)，S为按钮，R为限流电阻。
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????当按钮S未接通时，晶闸管VT处于阻断状态，指示灯HL不亮(若此时HL
亮，则是vT击穿或漏电损坏)。按动一下按钮S后(使S接通一下，为晶闸管VT的门极G提供触发电压)，若指示灯HL一直点亮，则说明??晶闸管的触发能力良好。若指示灯亮度偏低，则表明晶闸管性能不良、导通压降大(正常时导通压降应为1?v左右)。若按钮S接通时，指示灯亮，而按钮S断开时，指示灯熄灭，则说明晶闸管已损坏，触发性能不良。?(1)判别各电极：用万用表R×1或R×10档分别测量双向晶闸管三个引脚间的正、反向电阻值，若测得某一管脚与其他两脚均不通，则此脚便是主电极T2。
????找出T2极之后，剩下的两脚便是主电极Tl和门极G3。测量这两脚之间的正、反向电阻值，会测得两个均较小的电阻值。在电阻值较小(约几十欧姆)的一次测量中，黑表笔接的是主电极T1，红表笔接的是门极G。
????螺栓形双向晶闸管的螺栓一端为主电极T2，较细的引线端为门极G，较粗的引线端为主电极T1。?
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????金属封装(To—3)双向晶闸管的外壳为主电极T2。
????塑封(TO—220)双向晶闸管的中间引脚为主电极T2，该极通常与自带小散热片相连。
????图5是几种双向晶闸管的引脚排列。
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????(2)判别其好坏：用万用表R×1或R×10档测量双向晶闸管的主电极T1与主电极T2之间、主电极T2与门极G之间的正、反向电阻值，正常时均应接近无穷大。若测得电阻值均很小，则说明该晶闸管电极问已击穿或漏电短路。
????测量主电极T1与门极G之问的正、反向电阻值，正常时均应在几十欧姆(Ω)至一百欧姆(Ω)之间(黑表笔接T1极，红表笔接G极时，测得的正向电阻值较反向电阻值略小一些)。若测得T1极与G极之间的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该晶闸管已开路损坏。
3)触发能力检测：对于工作电流为8?A以下的小功率双向晶闸管，可用万用表R×1档直接测量。测量时先将黑表笔接主电极T2，红表笔接主电极T1，然后用镊子将T2极与门极G短路，给G极加上正极性触发信号，若此时测得的电阻值由无穷大变为十几欧姆(Ω)，则说明该晶闸管已被触发导通，导通方向为T2→T1。
????再将黑表笔接主电极T1，红表笔接主电极T2，用镊子将T2极与门极G之间短路，给G极加上负极性触发信号时，测得的电阻值应由无穷大变为十几欧姆，则说明该晶闸管已被触发导通，导通方向为T1→T2。
????若在晶闸管被触发导通后断开G极，T2、T1极间不能维持低阻导通状态而阻值变为无穷大，则说明该双向晶闸管性能不良或已经损坏。若给G极加上正(或负)极性触发信号后，晶闸管仍不导通(T1与T2间的正、反向电阻值仍为无穷大)，则说明该晶闸管已损坏，无触发导通能力。
????对于工作电流在8?A以上的中、大功率双向晶闸管，在测量其触发能力时，可先在万用表的某支表笔上串接1～3节1．5?V干电池，然后再用R×1档按上述方法测量。
????对于耐压为400?V以上的双向晶闸管，也可以用220?V交流电压来测试其触发能力及性能好坏。
????图6是双向晶闸管的测试电路。电路中，FL为60?W／220?V白炽灯泡，VT为被测双向晶闸管，R为100Ω限流电阻，S为按钮。
????将电源插头接入市电后，双向晶闸管处于截止状态，灯泡不亮(若此时灯泡正常发光，则说明被测晶闸管的T1、T2极之间已击穿短?路；若灯泡微亮，则说明被测晶闸管漏电损坏)。按动一下按钮S，为晶闸管的门极G提供触发电压信号，正常时晶闸管应立即被触发导通，灯泡正常发光。若灯泡不能发光，则说明被测晶闸管内部开路损坏。若按动按钮s时灯泡点亮，松手后灯泡又熄灭，则表明被测晶闸管的触发性能不良。
??用万用表检测小功率光控晶闸管时，可将万用表置于R×1档，在黑表笔上串接1～3节1．5?V干电池，测量两引脚之间的正、反向电阻值，正常时均应为无穷大。然后再用小手电筒或激光笔照射光控晶闸管的受光窗口，此时应能测出一个较小的正向电阻值，但反向电阻值仍为无穷大。在较小电阻值的一次测量中，黑表笔接的是阳极A，红表笔接的是阴极K。
????也可用图lO中电路对光控晶闸管进行测量。接通电源开关S，用手电筒照射晶闸管VT的受光窗口。为其加上触发光源(大功率光控晶闸管自带光源，只要将其光缆中的发光二极管或半导体激光器加上工作电压即可，不用外加光源)后，指示灯EL应点亮，撤离光源后指示灯EL应维持发光。只有一个PN结。因此，只要用万用表测出A极和G极即可。
????将万用表置于R×1?kΩ档，两表笔任接被测晶闸管的某两个引脚(测其正、反向电阻值)，若测出某对引脚为低阻值时，则黑表笔接的阳极A，而红表笔接的是门极G，另外一个引脚即是阴极K。?(2)判断其好坏：用万用表R×1?kΩ档测量BTG晶闸管各电极之间的正、反向电阻值。正常时，阳极A与阴极K之间的正、反向电阻均为无穷大；阳极A与门极G之间的正向电阻值(指黑表笔接A极时)为几百欧姆至几千欧姆，反向电阻值为无穷大。若测得某两极之间的正、反向电阻值均很小，则说明该晶闸管已短路损坏。
????(3)触发能力检测：将万用表置于R×1?Ω档，黑表笔接阳极A，红表笔接阴极K，测得阻值应为无穷大。然后用手指触摸门极G，给其加一个人体感应信号，若此时A、K极之间的电阻值由无穷大变为低阻值(数欧姆)，则说明晶闸管的触发能力良好。否则说明此晶闸管的性能不良。
