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◆如何检测晶闸管的阴级与阳极和触发级?

时间:2018-09-15信息来源:深圳市韩景元电子有限公司

如何检测晶闸管的阴级与阳极和触发级?

不同晶闸管的检测方式介绍

(一)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r×100a或r×1k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它电极,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(to–3)的普通晶闸管,其外壳为阳极a。

塑封(to–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8-15为几种普通晶闸管的引脚排列。

 

2.判断其好坏 用万用表r×1k档测量普通晶体管阳极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极间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5a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8-16),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。

 

 

对不求甚解作电流在5a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vg均相对较大,万用表r×1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200ω可调电阻和1~3节1.5v干电池(视被测晶闸管的容量而定,其工作电流大于100a的,应用3节1.5v干电池),如图8-17所示。

 


也可以用图8-18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6.3v指示灯(手电筒中的小电珠),gb为6v电源(可使用4节1.5v干电池或6v稳压电源),s为按钮,r为限流电阻。

 


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1v左右)。若按钮s接通时,指示灯亮,而按钮断开时,指示灯熄灭,则说明晶闸管已损坏,触发性能不良。

(二)双向晶闸管的检测

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它两脚均不通,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t1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。

金属封装(to–3)双向晶闸管的外壳为主电极t2。

塑封(to–220)双向晶徊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8-19是几种双向晶闸管的引脚排列。

 

 

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间已击穿或漏电短路。

测量主电极t1与门极g之间的正、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、反处电阻值均为无穷大,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8a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。

对于工作电流以8a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1.5v干电池,然后再用r×1档按上述方法测量。

对于耐压为400v以上的双向晶闸管,也可以用220v交流电压来测试其触发能力及性能好坏。

图8-20是双向晶闸管的测试电路。电路中,el为60w/220v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。

(三)门极关断晶闸管的检测

1.判别各电极 门极关断晶闸管三个电极的判别方法与普通晶闸管相同,即用万用表的r×100档,找出具有二极管特性的两个电极,其中一次为低阻值(几百欧姆),另一次为阻值较大。在阻值小的那一次测量中,红表笔接的是阴极k,黑表笔接的是门极g,剩下的一只引脚为阳极a。

2.触发能力和关断能力的检测 可关断晶闸管触发能力的检测方法与普通晶闸管相同。检测门极关断晶闸管的关断能力时,可先按检测触发能力的方法使晶闸管处于导通状态,即用万用表r×1档,黑表笔接阳极a,红表笔接阴极k,测得电阻值为无穷大。再将a极与门极g短路,给g极加上正向触发信号时,晶闸管被触发导通,其a、k极间电阻值由无穷大变为低阻状态。断开a极与g极的短路点后,晶闸管维持低阻导通状态,说明其触发能力正常。再在晶闸管的门极g与阳极a之间加上反向触发信号,若此时a极与k极间电阻值由低阻值变为无穷大,则说明晶闸管的关断能力正常,图8-21是关断能力的检测示意图。

 

 

也可以用图8-22所示电路来检测门极关断晶闸管的触发能力和关断能力。电路中,el为6.3v指示灯(小电珠),s为转换开关,vt为被测晶闸管。当开关s关断时,晶闸管不导通,指示灯不亮。将开关s的k1触点接通时,为g极加上正向触发信号,指示灯亮,说明晶闸管已被触发导通。若将开关s断开,指示灯维持发光,则说明晶闸管的触发能力正常。若将开关s的k2触点接通,为g极加上反向触发信号,指示灯熄灭,则说明晶闸管的关断能力正常。

 


(四)温控晶闸管的检测

1.判别各电极 温控晶闸管的内部结构与普通晶闸管相似,因此也可以用判别普通晶闸管电极的方法来找出温控晶闸管的电极。

2.性能检测 温控晶闸管的好坏也可以用万用表大致测出来,具体方法可参考普通晶闸管的检测方法。

图8-23是温控晶闸管的测试电路。电路中,r是分流电阻,用来设定晶闸管vt的开关温度,其阻值越小,开关温度设置值就越高。c为抗干扰电容,可防止晶闸管vt误触发。hl为6.3v指示灯(小电珠),s为电源开关。

 


接通电源开关s后,晶闸管vt不导通,指示灯hl不亮。用电吹风“热风档”给晶闸管vt加温,当其温度达到设定温度值时,指示灯亮,说明晶闸管vt已被触发导通。若再用电吹风“冷风”档给晶闸管vt降温(或待其自然冷却)至一定温度值时,指示灯能熄灭,则说明该晶闸管性能良好。若接通电源开关后指示灯即亮或给晶闸管加温后指示灯不亮、或给晶闸管降温后指示灯不熄灭,则是被测晶闸管击穿损坏或性能不良。

(五)光控晶闸管的检测

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1.5v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,转业有笔接的是阳极a,红表笔接的是阴极k。

也可用图8-24中电路对光控晶闸管进行测量。按通电源开关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。

 


若接通电源开关s后(尚未加光源),指示灯el即点亮,则说明被测晶闸管已击穿短路。若接通电源开关、并加上触发光源后,指示灯el仍不亮,在被测晶闸管电极连接正确的情况下,则是该晶闸管内部损坏。若加上触发光源后,指示灯发光,但取消光源后指示灯即熄灭,则说明该晶闸管触发性能不良。

(六)btg晶闸管的检测

1.判别各电极 根据btg晶闸管的内部结构可知,其阻极a、阴极k之间和门极g、阴极k之间均包含有多个正、反向串联有pn结,而阳极a与门极g之间却只有一个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×1k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×1k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。

(七)逆导晶闸管的检测

1.判别各电极 根据逆导晶闸管内部结构可知,在阳极a与阴极k之间并接有一只二极管(正极接k极),而门极g与阴极k之间有一个pn结,阳极a与门极之间有多个反向串联有pn结。

用万用表r×100档测量各电极之间的正反向电阻值时,会发发有一个电极与另外两个电极之间正、反向测量时均会有一个低阻值,这个电极就是阴极k。将黑表笔接阴极k,红表笔依次去触碰另外两个电极,显示为低阻值的一次测量中,红表笔接的是阳极a。再将红表笔接阴极k,黑表笔依次触碰另外两电极,显示低阻值的一次测量中,黑表笔接的便是门极g。

2.测量其好坏 用万用表r×100或r×1k档测量反向导通晶闸管的阳极a与阴极k之间的正、反向电阻值,正常时,正向电阻值(黑表笔接a极)为无穷大,反向电阻值为几百欧姆至几千欧姆(用r×1k档测量为7kω左右,用r×100档测量为900ω左右)。若正、反向电阻值均为无穷大,则说明晶闸管内部并接的二极管已开路损坏。若正反向电阻值为很小,则是晶闸管短路损坏。

正常时反向导通晶闸管的阳极a与门极g之间的正、反向电阻值均为无穷大。若测得a、g极之间的正、反向电阻值均很小,则说明晶闸管的a、g极之间击穿短路。

正常时反向导通晶闸管的门极g与阴极k之间的正向电阻值(黑表笔接g极)为几百欧姆至几千欧姆,反向电阻值为无穷大。若测得其正、反向电阻值均为无穷大或均很小,则说明该晶闸管g、k极间已开路或短路损坏。

3.触发能力检测 反向导通晶闸管的触发能力的检测方法与普通晶闸管相同。用万用表r×1档,黑表笔接阳极a,红表笔接阴极k(大功率晶闸管应在黑表笔或红表笔上串接1~3节1.5v干电池),将a、g极间瞬间短路,晶闸管即能被触发导通,万用表上的读数会由无穷大变为低阻值。若不能由无穷大变为低阻值,则说明被测晶闸管的触发能力不良。

(八)四端晶闸管的检测

1.判别各电极 四端晶闸管多采用金属壳封装,图8-25是其管脚排列底视图。从管键(管壳上的凸起处)开始看,顺时针方向依次为阴极k,阴极门极gk、阳极门极ga、阳极a。

 


2.判断其好坏 用万用表r×1k档,分别测量四端晶闸管各电极之间的正、反电阻值。正常时,阳极a与阳极门极ga之间的正向电阻值(黑表笔接a极)为无穷大,反向电阻值为4~12kω;阳极门极ga与阴极门极gk之间的正向电阻值(黑表笔接ga)为无穷大,反向电阻值为2~10 kω;阴极k与阴极控制极gk之间的正向电阻值(黑表笔接k)为无穷大,反向电阻值为4~12 kω。

若测得某两极之间的正、反向电阻值均较小或均为无穷大,则说明该晶闸管内部短路或开路。

3.触发能力检测 用万用表r×1k档,黑表笔接随时随地极a,红表笔接阴极k,此时电阻值为无穷大。若将k极与阳极门极ga瞬间短路、给ga极加上负触发脉冲电压时,a、k极间电阻值由无穷大迅速变为低阻值,则说明该晶闸管ga极的触发能力良好。

断开黑表笔后,再将其与阳极a连接好,红表笔仍接阴极k,万用表显示阻值为无穷大。若将a极与gk极瞬间短路,给gk极加上正向触发电压时,晶闸管a、k极之间的电阻值由无穷大变为低阻值,则可判定该晶闸管gk极的触发能力良好。

若将k、ga极或a、ga极短路时,a、k极之间的电阻值极仍为无穷大,则说明该晶闸管内部开路损坏或性能不良。

4.关断性能检测 在四端晶闸管被触发导通状态时,若将阳极a与阳极门极ga或阴极k与阴极门极gk瞬间短路,a、k极之间的电阻值由低阻值变为无穷大,则说明被测晶闸管的关断性能良好。

5.反向导通性能检测 分别将晶闸管的阳极a与阳极门极ga、阴极k与阴极门极短接后,用万用表r×1k档、黑表笔接a极,红表笔接k极,正常时阻值应为无穷大;再将两笔对调测量,k、a极间正常电阻值应为低阻值(数千欧姆)。

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