1.双向晶闸管是什么器件,有何作用
双向晶闸管实质上是两个反并联的单向晶闸管,是由N-P-N-P-N五层半导体形成四个PN结构成的半导体器,它有三个电极,但由于主电极的构造是对称的(都从N层引出),所以它的电极不像单向晶闸管那样分别叫阳极和阴极,而是把与控制极G相近的叫做主电极T1(第一电极),另一个叫做主电极T2(第二电极),双向晶闸管的结构及符号如图4-36所示。
双向晶闸管工作特点是:无论第一电极T1与第二电极T2间加正向电压,还是反向电压,其控制极触发信号电压无论是正向电压还是反向电压,都能触发晶闸管导通。
与单向晶闸管相比,双向晶闸管G极上触发脉冲的极性改变时,其导通方向就随着极性的变化而改变,从而能够控制交流电负载。
双向晶闸管的主要缺点是承受电压上升率的能力较低。这是因为双向晶闸管在一个方向导通结束时,硅片在各层中的载流子还没有回到截止状态的位置,必须采取相应的保护措施。
图4-36 双向晶闸管的结构及符号
双向晶闸管主要用于交流控制电路,如温度控制、灯光控制、防爆交流开关以及直流电机调速和换向等电路。
2.如何检测双向晶闸管的极性
图4-37所示为几种常见双向晶闸管的引脚排列图,使用时供参考。
检测时,选择万用表的R×1或R×10挡,分别检测双向晶闸管任意两引脚间的正、反电阻值。如果某一引脚与其他引脚的正、反向电阻值均趋于无穷大,则此引脚即为主电极T2,另外两个引脚分别为主电极T1和控制极G。然后,再用万用表检测另外这两引脚(T1和G极)之间的正、反向电阻值。在电阻值较小的那侧检测中黑表笔所接触的引脚是主电极T1,红表笔接触的引脚即是控制极G(电阻值相对较大的那侧检测中黑表笔所接触的引脚是控制极G,红表笔接触的引脚是主电极T1)。
图4-37 几种常见双向晶闸管引脚排列图(www.xing528.com)
3.如何检测双向晶闸管的性能
(1)质量的检测
1)选择万用表的欧姆R×1或R×10挡,检测双向晶闸管的主电极T1与主电极T2之间、主电极T2与控制极G之间的正、反向电阻值,均应趋于无穷大。如果电阻值均很小或为0,则说明该晶闸管电极已击穿或漏电短路。
2)再检测主电极T1与控制极G之间的正、反向电阻值。如果正、反向电阻值在几十欧姆范围内,则说明该晶闸管性能良好;如果正、反向电阻值均趋于无穷大,则说明该晶闸管已开路损坏。
(2)触发能力的检测
1)对于工作电流在8A以下的小功率双向晶闸管,可选择万用表的R×1挡,红表笔接触主电极T1,黑表笔接触主电极T2,电阻值应为无穷大。此时用一条导线将主电极T2与控制极G相连,相当于给控制极G加上一个正极性触发电压,如果万用表指示的电阻值由无穷大变为十几欧姆,则说明该晶闸管已被触发导通,导通方向是T2到T1。然后,再将红、黑两表笔对调(红表笔接触T2,黑表笔接触T1)电阻值也应为无穷大,再用导线将主电极T2与控制极G相连,给控制极G加一个负极性触发电压,此时电阻值应由无穷大变为十几欧姆,说明该晶闸管已被触发导通,导通方向是T1到T2。
如果在晶体管被触发导通后,断开控制极G,而T2、T1极间电阻值由低阻值变为无穷大,则说明该晶闸管性能不良或已损坏。如果给控制极G加上正(或负)极性触发信号后,晶闸管T1、T2极间正、反向电阻值仍趋于无穷大(不导通),则说明该晶闸管无触发能力,已损坏。
2)对于工作电流在8A以上的中、大型功率双向晶闸管,选择万用表R×1挡后,在红或黑表笔上串联1~3节1.5V干电池后,再按上述方法进行检测即可。
图4-38 耐压在400V以上双向晶闸管检测电路
3)如果要检测耐压在400V以上的双向晶闸管,可利用图4-38所示的电路来进行检测,图中灯泡为60W/220V,电源为市电(单相交流电220V)。当接通电源后,双向晶闸管处于截止状态,灯泡不亮。如果此时灯泡正常发光或微亮,则说明该被测晶闸管T1、T2极间已击穿短路或漏电损坏。将S开关迅速闭合一下,灯泡应正常发光。如果灯泡不亮,说明该被测晶闸管内部已开路损坏。断开开关S后,灯泡仍正常发光,说明该被测晶闸管性能良好;如果灯泡又熄灭了,说明该被测晶闸管触发性能不良。
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