晶閘管的選用與代換及檢測詳細培訓教材

1．晶閘管的選用?
??? (1)選擇晶閘管的類型：晶閘管有多種類型，應根據應用電路的具體要求合理選用。
??? 若用于交直流電壓控制、可控整流、交流調壓、逆變電源、開關電源保護電路等，可選用普通晶閘管。
??? 若用于交流開關、交流調壓、交流電動機線性調速、燈具線性調光及固態繼電器、固態接觸器等電路中，應選用雙向晶閘管。
??? 若用于交流電動機變頻調速、斬波器、逆變電源及各種電子開關電路等，可選用門極關斷晶閘管。
??? 若用于鋸齒波發生器、長時間延時器、過電壓保護器及大功率晶體管觸發電路等，可選用BTG晶閘管。
??? 若用于電磁灶、電子鎮流器、超聲波電路、超導磁能儲存系統及開關電源等電路，可選用逆導晶閘管。
??? 若用于光電耦合器、光探測器、光報警器、光計數器、光電邏輯電路及自動生產線的運行監控電路，可選用光控晶閘管。
??? 2．選擇晶閘管的主要參數：晶閘管的主要參數應根據應用電路的具體要求而定。
??? 所選晶閘管應留有一定的功率裕量，其額定峰值電壓和額定電流(通態平均電流)均應高于受控電路的最大工作電壓和最大工作電流1．5～2倍。
??? 晶閘管的正向壓降、門極觸發電流及觸發電壓等參數應符合應用電路(指門極的控制電路)的各項要求，不能偏高或偏低，否則會影響晶閘管的正常工作。
??? 2．晶閘管的代換
??? 晶閘管損壞后，若無同型號的晶閘管更換，可以選用與其性能參數相近的其他型號晶閘管來代換。
??? 應用電路在設計時，一般均留有較大的裕量。在更換晶閘管時，只要注意其額定峰值電壓(重復峰值電壓)、額定電流(通態平均電流)、門極觸發電壓和門極觸發電流即可，尤其是額定峰值電壓與額定電流這兩個指標。
??? 代換晶閘管應與損壞晶閘管的開關速度…致。例如：在脈沖電路、高速逆變電路中使用的高速晶閘管損壞后，只能選用同類型的快速晶閘管，而不能用普通晶閘管來代換。
??? 選取代用晶閘管時，不管什么參數，都不必留有過大的裕量，應盡可能與被代換晶閘管的參數相近，因為過大的裕量不僅是一種浪費，而且有時還會起副作用，出現不觸發或觸發不靈敏等現象。
??? 另外，還要注意兩個晶閘管的外形要相同，否則會給安裝工作帶來不利。
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與陰極K極之間為一個PN結，具有單向導電特性，而陽極A與門極之間有兩個反極性串聯的PN結。因此，通過用萬用表的R×100或R×1 k Q檔測量普通晶閘管各引腳之間的電阻值，即能確定三個電極。

具體方法是：將萬用表黑表筆任接晶閘管某一極，紅表筆依次去觸碰另外兩個電極。若測量結果有一次阻值為幾千歐姆(kΩ)，而另一次阻值為幾百歐姆(Ω)，則可判定黑表筆接的是門極G。在阻值為幾百歐姆的測量中，紅表筆接的是陰極K，而在阻值為幾千歐姆的那次測量中，紅表筆接的是陽極A，若兩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，直到找出三個電極為止。
????也可以測任兩腳之間的正、反向電阻，若正、反向電阻均接近無窮大，則兩極即為陽極A和陰極K，而另一腳即為門極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陽極A，較細的引線端為門極G，較粗的引線端為陰極K。

????平板形普通晶閘管的引出線端為門極G，平面端為陽極A，另一端為陰極K。
????金屬殼封裝(T0—3)的普通晶閘管，其外殼為陽極A。
????塑封(T0—220)的普通晶閘管的中間引腳為陽極A，且多與自帶散熱片相連。
????圖1為幾種普通晶閘管的引腳排列。
????(2)判斷其好壞：用萬用表R×1?kΩ檔測量普通晶閘管陽極A與陰極K之間的正、反向電阻，正常時均應為無窮大(∞)；若測得A、K之間的正、反向電阻值為零或阻值均較小，則說明晶閘管內部擊穿短路或漏電。
????測量門極G與陰極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(小于2?kΩ)，反向電阻值較大(大于80?kΩ)。若兩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與門極G之間的正、反向電阻，正常時兩個阻值均應為幾百千歐姆(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個PN結中的一個已擊穿短路。
????(3)觸發能力檢測：對于小功率(工作電流為5?A以下)的普通晶閘管，可用萬用表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，顯示阻值為無窮大(∞)。用鑷子或導線將晶閘管的陽極A與門極短路(見圖2)，相當于給G極加上正向觸發電壓，此時若電阻值為幾歐姆至幾十歐姆(具體阻值根據晶閘管的型號不同會有所差異)，則表明晶閘管因正向觸發而導通。再斷開A極與G極的連接(A、K極上的表筆不動，只將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。?

????對于工作電流在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只200?Ω可調電阻和1～3節1．5?V干電池(視被測晶閘管的容量而定，其工作電流大于100?A的，應用3節1．5?V干電池)，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為被測晶閘管，HL為6．3?V指示燈(手電筒中的小電珠)，GB為6?V電源(可使用4節1．5?V干電池或6?V穩壓電源)，S為按鈕，R為限流電阻。

?
????當按鈕S未接通時，晶閘管VT處于阻斷狀態，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后(使S接通一下，為晶閘管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。?(1)判別各電極：用萬用表R×1或R×10檔分別測量雙向晶閘管三個引腳間的正、反向電阻值，若測得某一管腳與其他兩腳均不通，則此腳便是主電極T2。
????找出T2極之后，剩下的兩腳便是主電極Tl和門極G3。測量這兩腳之間的正、反向電阻值，會測得兩個均較小的電阻值。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主電極T2，較細的引線端為門極G，較粗的引線端為主電極T1。?
????
????金屬封裝(To—3)雙向晶閘管的外殼為主電極T2。
????塑封(TO—220)雙向晶閘管的中間引腳為主電極T2，該極通常與自帶小散熱片相連。

????圖5是幾種雙向晶閘管的引腳排列。
?
????(2)判別其好壞：用萬用表R×1或R×10檔測量雙向晶閘管的主電極T1與主電極T2之間、主電極T2與門極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G極之間的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該晶閘管已開路損壞。

3)觸發能力檢測：對于工作電流為8?A以下的小功率雙向晶閘管，可用萬用表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，然后用鑷子將T2極與門極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十幾歐姆(Ω)，則說明該晶閘管已被觸發導通，導通方向為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十幾歐姆，則說明該晶閘管已被觸發導通，導通方向為T1→T2。

????若在晶閘管被觸發導通后斷開G極，T2、T1極間不能維持低阻導通狀態而阻值變為無窮大，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)極性觸發信號后，晶閘管仍不導通(T1與T2間的正、反向電阻值仍為無窮大)，則說明該晶閘管已損壞，無觸發導通能力。

????對于工作電流在8?A以上的中、大功率雙向晶閘管，在測量其觸發能力時，可先在萬用表的某支表筆上串接1～3節1．5?V干電池，然后再用R×1檔按上述方法測量。
????對于耐壓為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60?W／220?V白熾燈泡，VT為被測雙向晶閘管，R為100Ω限流電阻，S為按鈕。
????將電源插頭接入市電后，雙向晶閘管處于截止狀態，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部開路損壞。若按動按鈕s時燈泡點亮，松手后燈泡又熄滅，則表明被測晶閘管的觸發性能不良。

??用萬用表檢測小功率光控晶閘管時，可將萬用表置于R×1檔，在黑表筆上串接1～3節1．5?V干電池，測量兩引腳之間的正、反向電阻值，正常時均應為無窮大。然后再用小手電筒或激光筆照射光控晶閘管的受光窗口，此時應能測出一個較小的正向電阻值，但反向電阻值仍為無窮大。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S，用手電筒照射晶閘管VT的受光窗口。為其加上觸發光源(大功率光控晶閘管自帶光源，只要將其光纜中的發光二極管或半導體激光器加上工作電壓即可，不用外加光源)后，指示燈EL應點亮，撤離光源后指示燈EL應維持發光。只有一個PN結。因此，只要用萬用表測出A極和G極即可。