怎样辨别场效应管

/怎样辨别场效应管,三极管,可控硅ﻫ作者:三极管，20０6－8－251３：37：0０发表于:《电工论坛》共有６人回复，1233次点击加为好友查看播客发送留言

怎样辨别场效应管，三极管，可控硅ﻫ

一般地说先从型号上来分辨类型：IRＦｘｘｘx．ＩRFPｘｘxx.IＲＦUxxxx．NｘxNｘx。

PｘxPxx。Kxxｘx．Jxxxｘ等的通常是场效应管BT通常是可控硅(当然也会有部分欧美管是其它前缀开头：例如2NｘxxｘTNYｘxxx。Sxxｘx等）2SＡxxxｘ.２SBxxxx.

ﻫ2SCxxxx。２SDｘｘxx.Ａxxxｘ.Bxxxｘ.Ｃｘxxx.Dxxｘx.2Nｘxxｘ．ＢＦxxxx.MJxxxx。

ﻫＭJExｘxx.PHｘxxx．TIｘxｘx．ＴIＰxｘxx。.．．．。..通常是三极管（但其中也会有少

ﻫ部分型号是可控硅或场效应管的)。这样一来就能大概的进行分类其中部分场效应管和可控硅是可以根据型号来确定其基本参数的当然具体参数还是查参考资料

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三极管:引用加为好友发送留言２006-８－２５13:40:０0

上面的文字是我从别的网站引用过来的,望电子方面的高手能指点一些更有效的辨别方法,谢谢三极管:引用加为好友发送留言2０06—8-3020：２５:0０

三极管判断口决

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三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，四句口诀：“三颠倒，找基极;ＰN结，定管型;顺箭头，偏转大;测不准，动嘴巴。”。ﻫﻫ一、

三颠倒,找基极

大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同，可以分为NPN型和PNＰ型两种不同导电类型的三极管，图1是它们的电路符号和等效电路。

ﻫ测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×1０0或R×1k挡位。图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。

假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是ＰNP型,也分不清各管脚是什么电极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极.这时，我们任取两个电极（如这两个电极为１、2),用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度;接着，再取1、３两个电极和２、３两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。ﻫﻫ二、

PＮ结,定管型

找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PＮ结的方向来确定管子的导电类型（图1）.将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型.ﻫﻫ三、

顺箭头，偏转大

ﻫ找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢？这时我们可以用测穿透电流ＩCEO的方法确定集电极c和发射极e.

（1）

对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示.根据这个原理，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rｃe和Reｃ，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是：黑表笔→c极→b极→e极→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头"）,所以此时黑表笔所接的一定是集电极ｃ，红表笔所接的一定是发射极ｅ。

(２）

对于ＰNP型的三极管,道理也类似于NＰＮ型,其电流流向一定是:黑表笔→ｅ极→b极→c极→红表笔，其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是发射极ｅ,红表笔所接的一定是集电极ｃ（参看图1、图3可知）。

四、

测不出，动嘴巴

若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中,若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时，就要“动嘴巴”了。具体方法是：在“顺箭头，偏转大"的两次测量中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b,仍用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电极ｃ与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作用,目的是使效果更加明显。

ﻫ注意:机械式万用表的红表笔是和内部的电源的负极相连，黑色是连接电源的正极；ﻫ而数字式的刚好相反:红表笔是和内部的电源的正极相连，黑色是连接电源的负极。ﻫ因此判断是应根据使用的万用表的型号做出调整.

三极管：引用加为好友发送留言20０6－8－３１１９:25：０0

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场效应管的作用

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1、场效应管可应用于放大.由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器.

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2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。

3、场效应管可以用作可变电阻。

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4、场效应管可以方便地用作恒流源。

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5、场效应管可以用作电子开关。

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场效应管的测试

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1、结型场效应管的管脚识别：

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场效应管的栅极相当于晶体管的基极,源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极.将万用表置于R×1k档，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻。当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数KΩ时，则这两个管脚为漏极D和源极S（可互换),余下的一个管脚即为栅极Ｇ.对于有4个管脚的结型场效应管，另外一极是屏蔽极（使用中接地）.

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２、判定栅极

用万用表黑表笔碰触管子的一个电极,红表笔分别碰触另外两个电极。若两次测出的阻值都很小，说明均是正向电阻，该管属于Ｎ沟道场效应管,黑表笔接的也是栅极。

制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用,并不影响电路的正常工作,所以不必加以区分。源极与漏极间的电阻约为几千欧.

注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小，测量时只要有少量的电荷，就可在极间电容上形成很高的电压，容易将管子损坏。

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3、估测场效应管的放大能力将万用表拨到R×１00档，红表笔接源极S，黑表笔接漏极D,相当于给场效应管加上1．5Ｖ的电源电压。这时表针指示出的是D-S极间电阻值。然后用手指捏栅极Ｇ,将人体的感应电压作为输入信号加到栅极上。由于管子的放大作用，UDS和IＤ都将发生变化,也相当于D-S极间电阻发生变化,可观察到表针有较大幅度的摆动。如果手捏栅极时表针摆动很小,说明管子的放大能力较弱；若表针不动，说明管子已经损坏。

ﻫ

由于人体感应的5０Hz交流电压较高,而不同的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不同，因此用手捏栅极时表针可能向右摆动，也可能向左摆动。少数的管子RＤS减小,使表针向右摆动，多数管子的ＲDS增大,表针向左摆动.无论表针的摆动方向如何,只要能有明显地摆动，就说明管子具有放大能力.本方法也适用于测MＯS管。为了保护MＯＳ场效应管，必须用手握住螺钉旋具绝缘柄，用金属杆去碰栅极，以防止人体感应电荷直接加到栅极上,将管子损坏.ﻫﻫ

MOS管每次测量完毕，Ｇ-Ｓ结电容上会充有少量电荷,建立起电压ＵGS,再接着测时表针可能不动，此时将Ｇ－Ｓ极间短路一下即可。

ﻫﻫ

目前常用的结型场效应管和MOS型绝缘栅场效应管的管脚顺序如下图所示.

ﻫ三极管：引用加为好友发送留言20０6-8-311９:26:00

场效应三极管的型号命名方法

现行有两种命名方法.第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管,O代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表

材料，D是Ｐ型硅,反型层是Ｎ沟道；C是N型硅P沟道.例如,3DＪ6D是结型N沟道场效应三极管,3DO6C

是绝缘栅型N沟道场效应三极管.第二种命名方法是ＣS××＃,CS代表场效应管,××以数字代表型号的序号,＃用字母代表同一型号中的不同规格。例如ＣS14Ａ、CＳ45G等。

三、场效应管的参数场效应管的参数很多，包括直流参数、交流参数和极限参数,但一般使用时关注以下主要参数:

1、I

DSS

—

饱和漏源电流.是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，栅极电压U

GＳ=０时的漏源电流。

2、UP

—

夹断电压。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,使漏源间刚截止时的栅极电压。

3、UT

—

开启电压。是指增强型绝缘栅场效管中，使漏源间刚导通时的栅极电压.

４、ｇＭ

-

跨导.是表示栅源电压U

GS

—

对漏极电流I

D的控制能力,即漏极电流I

D变化量与栅源电压UGS变化量的比值。ｇM

是衡量场效应管放大能力的重要参数。

5、BUDS

—

漏源击穿电压。是指栅源电压UGＳ一定时,场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必须小于BＵDS。

6、PDSM

—

最大耗散功率。也是一项极限参数,是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。使用时，场效应管实际功耗应小于PＤSM并留有一定余量。

7、IDＳM

—

最大漏源电流.是一项极限参数，是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流.场效应管的工作电流不应超过IDSM

几种常用的场效应三极管的主要参数

erｉc２０00:引用加为好友发送留言2０06—8－3119:59：00

如果有字,直接googlｅ查,

费那个劲干什么阿三极管：引用加为好友发送留言2006—８—312０：41：００

可控硅检测方法与经验

可控硅(ＳCＲ）国际通用名称为Tｈｙｙｉstｏy,中文简称晶闸管.它能在高电压、大电流条件下工作，具有耐压高、容量大、体积小等优点，它是大功率开关型半导体器件，广泛应用在电力、电子线路中。

ﻫﻫ1．

可控硅的特性。

ﻫ

可控硅分单向可控硅、双向可控硅.单向可控硅有阳极A、阴极Ｋ、控制极Ｇ三个引出脚。双向可控硅有第一阳极Ａ1（T1)，第二阳极Ａ2（T2）、控制极Ｇ三个引出脚。

ﻫ

只有当单向可控硅阳极A与阴极K之间加有正向电压，同时控制极G与阴极间加上所需的正向触发电压时，方可被触发导通。此时A、K间呈低阻导通状态,阳极A与阴极K间压降约１Ｖ.单向可控硅导通后，控制器G即使失去触发电压，只要阳极A和阴极K之间仍保持正向电压,单向可控硅继续处于低阻导通状态.只有把阳极A电压拆除或阳极A、阴极K间电压极性发生改变（交流过零)时，单向可控硅才由低阻导通状态转换为高阻截止状态。单向可控硅一旦截止,即使阳极A和阴极K间又重新加上正向电压，仍需在控制极G和阴极Ｋ间有重新加上正向触发电压方可导通。单向可控硅的导通与截止状态相当于开关的闭合与断开状态,用它可制成无触点开关.

ﻫﻫ

双向可控硅第一阳极A1与第二阳极Ａ２间，无论所加电压极性是正向还是反向,只要控制极G和第一阳极A1间加有正负极性不同的触发电压，就可触发导通呈低阻状态.此时A１、A2间压降也约为１V。双向可控硅一旦导通,即使失去触发电压,也能继续保持导通状态。只有当第一阳极A１、第二阳极A2电流减小，小于维持电流或A1、A２间当电压极性改变且没有触发电压时，双向可控硅才截断，此时只有重新加触发电压方可导通。

ﻫ２.

单向可控硅的检测。

ﻫ

万用表选电阻R＊１Ω挡,用红、黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻直至找出读数为数十欧姆的一对引脚，此时黑表笔的引脚为控制极G，红表笔的引脚为阴极K，另一空脚为阳极A.此时将黑表笔接已判断了的阳极A，红表笔仍接阴极K。此时万用表指针应不动。用短线瞬间短接阳极Ａ和控制极G,此时万用表电阻挡指针应向右偏转，阻值读数为10欧姆左右.如阳极A接黑表笔,阴极K接红表笔时，万用表指针发生偏转，说明该单向可控硅已击穿损坏。

3.

双向可控硅的检测.

ﻫ

用万用表电阻R*１Ω挡,用红、黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻，结果其中两组读数为无穷大。若一组为数十欧姆时,该组红、黑表所接的两引脚为第一阳极Ａ1和控制极Ｇ，另一空脚即为第二阳极A2。确定A１、G极后，再仔细测量Ａ1、G极间正、反向电阻，读数相对较小的那次测量的黑表笔所接的引脚为第一阳极A1,红表笔所接引脚为控制极G。将黑表笔接已确定的第二阳极A２，红表笔接第一阳极Ａ１,此时万用表指针不应发生偏转，阻值为无穷大.再用短接线将Ａ2、G极瞬间短接，给G极加上正向触发电压，A２、A1间阻值约10欧姆左右.随后断开A２、G间短接线，万用表读数应保持１0欧姆左右.互换红、黑表笔接线,红表笔接第二阳极A2，黑表笔接第一阳极A１。同样万用表指针应不发生偏转，阻值为无穷大。用短接线将A2、G极间再次瞬间短接,给G极加上负的触发电压,A１、A2间的阻值也是10欧姆左右.随后断开A２、Ｇ极间短接线，万用表读数应不变，保持在1０欧姆左右。符合以上规律，说明被测双向可控硅未损坏且三个引脚极性判断正确。

ﻫ

检测较大功率可控硅时，需要在万用表黑笔中串接一节1．５V干电池,以提高触发电压。

晶闸管（可控硅）的管脚判别

ﻫ

晶闸管管脚的判别可用下述方法:

先用万用表R＊1K挡测量三脚之间的阻值，阻值小的两脚分别为控制极和阴极,所剩的一脚为阳极。再将万用表置于Ｒ＊１0K挡,用手指捏住阳极和另一脚，且不让两脚接触，黑表笔接阳极,红表笔接剩下的一脚，如表针向右摆动，说明红表笔所接为阴极,不摆动则为控制极如何借助万用表检测可控硅新闻出处：广电电器网发布时间:２006年0９月２5日可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种，都是三个电极.单向可控硅有阴极（K）、阳极(A)、控制极(Ｇ)。双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连，其引出端称T2极，其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连,其引出端称T2极,剩下则为控制极(G)。ﻫ

１、单、双向可控硅的判别:先任测两个极，若正、反测指针均不动（Ｒ×1挡），可能是A、Ｋ或Ｇ、A极(对单向可控硅）也可能是T2、Ｔ１或Ｔ2、G极(对双向可控硅）。若其中有一次测量指示为几十至几百欧，则必为单向可控硅。且红笔所接为K极,黑笔接的为G极,剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧，则必为双向可控硅。再将旋钮拨至Ｒ×1或R×10挡复测，其中必有一次阻值稍大，则稍大的一次红笔接的为Ｇ极，黑笔所接为Ｔ1极，余下是Ｔ2极。

ﻫ2、性能的差别:将旋钮拨至R×1挡，对于1~6A单向可控硅,红笔接K极，黑笔同时接通G、A极,在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已被触发,且触发电压低（或触发电流小)。然后瞬时断开Ａ极再接通,指针应退回∞位置，则表明可控硅良好。

对于1~6A双向可控硅，红笔接Ｔ1极,黑笔同时接Ｇ、T２极,在保证黑笔不脱离Ｔ2极的前提下断开G极,指针应指示为几十至一百多欧（视可控硅电流大小、厂家不同而异）.然后将两笔对调,重复上述步骤测一次，指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧，则表明可控硅良好，且触发电压（或电流)小。ﻫﻫ若保持接通A极或Ｔ2极时断开G极，指针立即退回∞位置，则说明可控硅触发电流太大或损坏。可按图2方法进一步测量，对于单向可控硅,闭合开关K，灯应发亮，断开Ｋ灯仍不息灭，否则说明可控硅损坏。

ﻫﻫ对于双向可控硅,闭合开关K，灯应发亮，断开Ｋ，灯应不息灭。然后将电池反接，重复上述步骤,均应是同一结果，才说明是好的.否则说明该器件已损坏。可控硅（ＳCR）基本概念新闻出处：电子市场发布时间:２０06年09月20日可控硅（SCＲ）是可控硅整流器的简称。可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合.一、单向可控硅单向可控硅是一种可控整流电子元件,能在外部控制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅是由三个PN结PＮPN组成的四层三端半导体器件与具有一个ＰN结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控制极电流控制；与具有两个PN结的三极管相比，差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。二、双向可控硅双向可控硅具有两个方向轮流导通、关断的特性。双向可控硅实质上是两个反并联的单向可控硅，是由NＰNＰＮ五层半导体形成四个PＮ结构成、有三个电极的半导体器件.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可控硅那样分别叫阳极和阴极,而是把与控制极相近的叫做第一电极A1，另一个叫做第二电极A2。双向可控硅的主要缺点是承受电压上升率的能力较低.这是因为双向可控硅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。双向可控硅元件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。可控硅（SＣR）基本参数新闻出处:电子市场发布时间:20０6年09月２0日一、额定通态平均电流IＴ（AV)

在环境温度为＋40℃及规定的散热条件、纯电阻负载、元件导通角大于己于170°电角度时，可控硅所允许的单相工频正弦半波电流在一个周期内的最大平均值。

二、通态平均电压ＵＴ（ＡV)

在规定环境、温度散热条件下,元件通以额定通态平均电流,结温稳定时,阳极和阴极间电压平均值。

三、控制极触发电压UGTﻫ在室温下，阳极和阴极间加６Ｖ电压时,使可控硅从截止变为完全导通所需的最小控制极直流电压.

四、控制极触发电流IGTﻫ在室温下，阳极和阴极间加6V电压时,使可控硅从截止变为完全导通所需的控制极最小直流电流。ﻫ五、断态重复峰值电压UPFVﻫ在控制极断开和正向阻断的条件下,阳极和阴极间可重复施加的正向峰值电压.其数值规定为断态下重复峰值电压UＰSM的80％。

六、反向重复峰值电压ＵPRＶﻫ在控制极断开的条件下，阳极和阴极之间可重复施加的反向峰值电压。其数值规定为反向不重复峰值电压ＵＲSM的80％。一般把ＵPＦV和UPＲV中较小的数值作为元件的额定电压。ﻫ七、维持电压ＩH

在室温和控制极断路时,可控硅从较大的通态电流降至刚好能保持元件处于通态的最小电流,一般为几十到一百多mA.如果通过的正向电流小于此值，可控硅就不能继续保持导通而自行截止。可控硅元件的工作原理及基本特性新闻出处：可控硅技术网发布时间:2006年０９月１4日１、工作原理可控硅是P1Ｎ1P２N2四层三端结构元件,共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNＰ管和一个NＰN管所组成,其等效图解如图1所示图1可控硅等效图解图当阳极Ａ加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极Ｇ输入一个正向触发信号，BG2便有基流iｂ2流过，经BG２放大，其集电极电流ｉｃ2＝β2ib２。因为BG2的集电极直接与BＧ1的基极相连，所以ib1=iｃ2。此时，电流ic2再经ＢＧ1放大，于是BG１的集电极电流ic１＝β1ｉb1=β1β2ｉb2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的.由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化,此条件见表1表１可控硅导通和关断条件状态条件说明从关断到导通1、阳极电位高于是阴极电位

2、控制极有足够的正向电压和电流两者缺一不可维持导通1、阳极电位高于阴极电位

２、阳极电流大于维持电流

两者缺一不可从导通到关断1、阳极电位低于阴极电位

2、阳极电流小于维持电流任一条件即可

2、基本伏安特性可控硅的基本伏安特性见图2图2可控硅基本伏安特性

（１）反向特性当控制极开路，阳极加上反向电压时(见图3）,J2结正偏，但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流，当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后，接差J3结也击穿，电流迅速增加,图3的特性开始弯曲,如特性OＲ段所示,弯曲处的电压URＯ叫“反向转折电压"。此时，可控硅会发生永久性反向击穿。图3阳极加反向电压（2）正向特性当控制极开路，阳极上加上正向电压时（见图４），J１、J３结正偏，但J2结反偏，这与普通PN结的反向特性相似,也只能流过很小电流，这叫正向阻断状态，当电压增加，图3的特性发生了弯曲，如特性OA段所示，弯曲处的是UBＯ叫：正向转折电压

图4阳极加正向电压由于电压升高到J2结的雪崩击穿电压后，J2结发生雪崩倍增效应，在结区产生大量的电子和空穴,电子时入N1区,空穴时入Ｐ2区。进入N１区的电子与由Ｐ1区通过J1结注入N1区的空穴复合,同样,进入P2区的空穴与由Ｎ２区通过J3结注入Ｐ２区的电子复合,雪崩击穿，进入Ｎ1区的电子与进入P2区的空穴各自不能全部复合掉，这样，在Ｎ1区就有电子积累，在P２区就有空穴积累，结果使P2区的电位升高，N1区的电位下降,J2结变成正偏,只要电流稍增加,电压便迅速下降，出现所谓负阻特性，见图3的虚线AB段。这时J１、J２、J3三个结均处于正偏，可控硅便进入正向导电状态—--通态，此时,它的特性与普通的ＰＮ结正向特性相似，见图2中的BC段3、触发导通在控制极Ｇ上加入正向电压时(见图5）因J３正偏，P2区的空穴时入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IGT。在可控硅的内部正反馈作用（见图2）的基础上，加上ＩGT的作用，使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA段左移,IGT越大，特性左移越快.图5阳极和控制极均加正向电压可控硅的特性和检测新闻出处:电子市场发布时间：２０0６年08月30日可控硅(SＣR)国际通用名称为Thｙyistoy,中文简称晶闸管。它能在高电压、大电流条件下工作，具有耐压高、容量大、体积小等优点,它是大功率开关型半导体器件,广泛应用在电力、电子线路中.

一、可控硅的特性ﻫ可控硅分单向可控硅、双向可控硅.单向可控硅有阳极A、阴极K、控制极C三个引出脚。双向可控硅有第——阳极Ａ1(T1),第二阳极A2(T2)、控制极C三个引出脚。只有当单向可控硅阳极Ａ与阴极K之间加有正向电压，同时控制极G与阴极间加上所需的正向触发电压时,方可被触发导通。此时A、Ｋ间呈低阻导通状态,阳极A与阴极K间压降约1V。单向可控硅导通后，控制极Ｇ即使失去触发电压，只要阳极A和阴极K之间仍保持正向电压，单向可控硅继续处于低阻导通状态。只有把阳极A电压撤除或阳极Ａ、阴极K间电压极性发生改变(交流过零）时,单向可控硅才由低阻导通状态转换为高阻截止状态。单向可控硅一旦截止，即使阳极A和阴极K间又重新加上正向电压，仍需在控制极G和阴极K之间重新加上正向触发电压方可导通。单向可控硅的导通与截止状态相当于开关的闭合和断开状态,用它可制成无触点开关.双向可控硅第一阳极A1与第二阳极A2间,无论所加电压极性是正向还是反向，只要控制极C和第一阳极A11司加有正负极性不同的触发电压,就可触发导通呈低阻状态.此时Al、Ａ2间压降也约1V。双向可控硅一旦导通,即使失去触发电压，也能继续保持导通状态。只有当第一阳极A1、第二阳极A2电流减小，小于维持电流或A1、A2间当电压极性改变且没有触发电压时，双向可控硅才截断，此时只有重新加触发电压方可导通。ﻫ二、可控硅的检测ﻫ１．单向可控硅的检测万用表选电阻Rxl挡，用红黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻直至找出读数为数十欧姆的一对引脚,此时黑笔接的引脚为控制极G，红笔接的引脚为阴极Ｋ，另—空脚为阳极Ａ。此时将黑笔接已判断了的阳极A,红表笔仍接阴极Ｋ。此时万用表指针应不动,用短接线瞬间短接阳极A和控制极G,此时万用表电阻挡指针应向左偏转，阻值读数为10欧姆左右。如阳极A接黑表笔，阴极K接红表笔时，万用表指针发生偏转,说明该单向可控硅已击穿损坏。2．双向可控硅的检测用万用表电阻Ｒxl挡，用红黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻，结果其中两组读数为无穷大.若一组为数十欧姆时，该组红黑表笔所接的两引脚为第一阳极A1和控制极G，另一空脚即为第二阳极A2。确定Ａ1、G极后，再仔细测量Ａ1、C极间正反向电阻,读数相对较小的那次测量的黑表笔所接的引脚为第一阳极A1，红表笔所接引脚为控制极Ｇ。将黑表笔接已确定了的第二阳极A2,红表笔接第一阳极Ａ1，此时万用表指针应不发生偏转,阻值为无穷大。再用短接线将A2、G极瞬间短接,给G极加上正向触发电压,Ａ２、A1间阻值约１0欧姆左右.随后断开A2、G极短接线，万用表读数应保持１0欧姆左右。互换红黑表笔接线，红表笔接第二阳极A2,黑表笔接第一阳极Ａ１.同样万用表指针应不发生偏转，阻值为无穷大。用短接线将A2、G极间再次瞬间短接,给Ｃ极加上负的触发电压，A１、A2间阻值也是10欧姆左右。随后断开A２、G极间短接线，万用表读数应不变，保持10欧姆左右.符合以上规律，说明被测双向可控硅管未损坏且三个引脚极性判断正确。检测较大功率可控硅管时,需要在万用表黑笔中串接一节1．5V干电池,以提高触发电压。可控硅二极管新闻出处：发布时间：200６年0８月２4日

可控硅在自动控制控制，机电领域,工业电气及家电等方面都有广泛的应用。可控硅是一种有源开关元件，平时它保持在非道通状态,直到由一个较少的控制信号对其触发或称“点火”使其道通,一旦被点火就算撤离触发信号它也保持道通状态,要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下。

可控硅二极管可用两个不同极性（Ｐ—N-P和N－P－N)晶体管来模拟。当可控硅的栅极悬空时，BG1和BG2都处于截止状态,此时电路基本上没有电流流过负载电阻RL，当栅极输入一个正脉冲电压时BＧ2道通，使ＢＧ1的基极电位下降，BＧ１因此开始道通,BＧ1的道通使得BＧ2的基极电位进一步升高，BG１的基极电位进一步下降，经过这一个正反馈过程使ＢG1和ＢG2进入饱和道通状态。电路很快从截止状态进入道通状态，这时栅极就算没有触发脉冲电路由于正反馈的作用将保持道通状态不变。如果此时在阳极和阴极加上反向电压，由于BG１和BG２均处于反向偏置状态所以电路很快截止,另外如果加大负载电阻RL的阻值使电路电流减少ＢＧ１和BG2的基电流也将减少，当减少到某一个值时由于电路的正反馈作用，电路将很快从道通状态翻转为截止状态，我们称这个电流为维持电流。在实际应用中，我们可通过一个开关来短路可控硅的阳极和阴极从而达到可控硅的关断。

应用举例可控硅在实际应用中电路花样最多的是其栅极触发回路，概括起来有直流触发电路，交流触发电路,相位触发电路等等。1、直流触发电路：是一个电视机常用的过压保护电路,当E＋电压过高时Ａ点电压也变高,当它高于稳压管DZ的稳压值时DZ道通,可控硅D受触发而道通将Ｅ+短路,使保险丝RJ熔断，从而起到过压保护的作用.

２、相位触发电路：相位触发电路实际上是交流触发电路的一种，这个电路的方法是利用RC回路控制触发信号的相位。当R值较少时,RC时间常数较少，触发信号的相移Ａ1较少,因此负载获得较大的电功率；当Ｒ值较大时,RC时间常数较大,触发信号的相移A2较大，因此负载获得较少的电功率。这个典型的电功率无级调整电路在日常生活中有很多电气产品中都应用它.

一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件，创制于１957年，由于它特性类似于真空闸流管，所以国际上通称为硅晶体闸流管，简称可控硅T。又由于可控硅最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件，简称为可控硅SＣR。

在性能上,可控硅不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件（俗称“死硅”)更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态。ﻫ可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备,如果超过此频率，因元件开关损耗显著增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用。ﻫ

可控硅的优点很多，例如:以小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断；无触点运行，无火花、无噪音；效率高，成本低等等。

可控硅的弱点：静态及动态的过载能力较差；容易受干扰而误导通。

可控硅从外形上分类主要有：螺栓形、平板形和平底形。1、可控硅元件的结构

不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型硅和Ｎ型硅组成的四层P1Ｎ1P２N2结构。见图1。它有三个PN结（J1、J2、J３）,从J1结构的P１层引出阳极A，从N２层引出阴级K,从Ｐ2层引出控制极G,所以它是一种四层三端的半导体器件.

ﻫ

２、

工作原理

可控硅是P1N1P2Ｎ2四层三端结构元件,共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个ＮPN管所组成,其等效图解如图1所示

ﻫ

当阳极Ａ加上正向电压时，ＢG1和ＢＧ2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经ＢG２放大,其集电极电流iｃ2＝β2iｂ2。因为BＧ２的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG１放大，于是ＢG1的集电极电流ic1=β1ｉb１＝β1β2ｉb２。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。ﻫ

由于ＢＧ１和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。ﻫ由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化,此条件见表1

ﻫ可控硅的基本伏安特性见图2ﻫ

图２可控硅基本伏安特性

(１)反向特性ﻫ当控制极开路,阳极加上反向电压时(见图3），J２结正偏，但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流，当电压进一步提高到J１结的雪崩击穿电压后，接差Ｊ3结也击穿,电流迅速增加,图3的特性开始弯曲，如特性OR段所示,弯曲处的电压URO叫“反向转折电压”.此时，可控硅会发生永久性反向

ﻫ（2）正向特性

当控制极开路,阳极上加上正向电压时（见图4），J1、J3结正偏,但J２结反偏，这与普通PＮ结的反向特性相似，也只能流过很小电流，这叫正向阻断状态，当电压增加，图３的特性发生了弯曲，如特性OA段所示,弯曲处的是UＢO叫:正向转折电压

ﻫ图４阳极加正向电压

由于电压升高到J2结的雪崩击穿电压后，J2结发生雪崩倍增效应,在结区产生大量的电子和空穴，电子时入Ｎ1区,空穴时入P2区.进入Ｎ１区的电子与由P1区通过Ｊ1结注入N1区的空穴复合,同样,进入P2区的空穴与由N２区通过J３结注入P2区的电子复合,雪崩击穿，进入N1区的电子与进入P2区的空穴各自不能全部复合掉，这样,在Ｎ1区就有电子积累，在P２区就有空穴积累，结果使P2区的电位升高，N1区的电位下降,J２结变成正偏,只要电流稍增加，电压便迅速下降，出现所谓负阻特性，见图3的虚线AB段.ﻫ这时J1、J２、Ｊ３三个结均处于正偏,可控硅便进入正向导电状态－-—通态，此时,它的特性与普通的PN结正向特性相似,见图2中的BC段

2、

触发导通ﻫ

ﻫ图5阳极和控制极均加正向电压ﻫ图１、可控硅结构示意图和符号图

3、可控硅在电路中的主要用途是什么?ﻫ

普通可控硅最基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二极管整流电路属于不可控整流电路。如果把二极管换成可控硅，就可以构成可控整流电路。现在我画一个最简单的单相半波可控整流电路〔图4（a)〕。在正弦交流电压Ｕ2的正半周期间，如果VS的控制极没有输入触发脉冲Ug,VＳ仍然不能导通，只有在Ｕ2处于正半周，在控制极外加触发脉冲Uｇ时,可控硅被触发导通。现在，画出它的波形图〔图4（c）及（ｄ）〕,可以看到,只有在触发脉冲Ug到来时，负载RL上才有电压UL输出(波形图上阴影部分）。Ｕｇ到来得早,可控硅导通的时间就早；Ug到来得晚，可控硅导通的时间就晚。通过改变控制极上触发脉冲Ug到来的时间,就可以调节负载上输出电压的平均值UＬ(阴影部分的面积大小）。在电工技术中,常把交流电的半个周期定为180°，称为电角度。这样，在U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α；在每个正半周内可控硅导通的电角度叫导通角θ。很明显,α和θ都是用来表示可控硅在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角α或导通角θ,改变负载上脉冲直流电压的平均值UＬ，实现了可控整流.

ﻫ4、

在桥式整流电路中，把二极管都换成可控硅是不是就成了可控整流电路了呢？

在桥式整流电路中,只需要把两个二极管换成可控硅就能构成全波可控整流电路了。现在画出电路图和波形图(图5），就能看明白了

ﻫ5、可控硅控制极所需的触发脉冲是怎么产生的呢?

可控硅触发电路的形式很多,常用的有阻容移相桥触发电路、单结晶体管触发电路、晶体三极管触发电路、利用小可控硅触发大可控硅的触发电路,等等。ﻫ

6、什么是单结晶体管？它有什么特殊性能呢？

单结晶体管又叫双基极二极管,是由一个PN结和三个电极构成的半导体器件（图6).我们先画出它的结构示意图〔图7(ａ)〕。在一块N型硅片两端，制作两个电极，分别叫做第一基极B１和第二基极Ｂ２;硅片的另一侧靠近B2处制作了一个ＰＮ结,相当于一只二极管，在Ｐ区引出的电极叫发射极Ｅ。为了分析方便,可以把Ｂ1、B2之间的Ｎ型区域等效为一个纯电阻RＢB，称为基区电阻，并可看作是两个电阻RB２、RＢ1的串联〔图7(b）〕。值得注意的是ＲB１的阻值会随发射极电流IE的变化而改变,具有可变电阻的特性。如果在两个基极Ｂ2、B１之间加上一个直流电压UBB，则A点的电压ＵA为：若发射极电压ＵE<ＵA,二极管VＤ截止;当UE大于单结晶体管的峰点电压UP（UＰ=UD＋UA)时，二极管VD导通，发射极电流IＥ注入ＲB1,使RＢ1的阻值急剧变小，E点电位UE随之下降，出现了IE增大UE反而降低的现象,称为负阻效应。发射极电流ＩE继续增加，发射极电压UＥ不断下降，当UＥ下降到谷点电压UＶ以下时，单结晶体管就进入截止状态。ﻫ

７、怎样利用单结晶体管组成可控硅触发电路呢？ﻫ

我们单独画出单结晶体管张弛振荡器的电路（图8).它是由单结晶体管和RＣ充放电电路组成的.合上电源开关S后，电源UBB经电位器RP向电容器C充电，电容器上的电压UC按指数规律上升。当ＵC上升到单结晶体管的峰点电压UP时，单结晶体管突然导通，基区电阻RB1急剧减小，电容器C通过PN结向电阻R１迅速放电，使R1两端电压Ug发生一个正跳变，形成陡峭的脉冲前沿〔图８(b)〕。随着电容器C的放电，UＥ按指数规律下降，直到低于谷点电压UV时单结晶体管截止。这样,在R1两端输出的是尖顶触发脉冲。此时,电源ＵBB又开始给电容器C充电，进入第二个充放电过程。这样周而复始,电路中进行着周期性的振荡。调节RＰ可以改变振荡周期

ﻫ8、在可控整流电路的波形图中，发现可控硅承受正向电压的每半个周期内,发出第一个触发脉冲的时刻都相同，也就是控制角α和导通角θ都相等，那么,单结晶体管张弛振荡器怎样才能与交流电源准确地配合以实现有效的控制呢?

为了实现整流电路输出电压“可控”，必须使可控硅承受正向电压的每半个周期内,触发电路发出第一个触发脉冲的时刻都相同,这种相互配合的工作方式,称为触发脉冲与电源同步.怎样才能做到同步呢？大家再看调压器的电路图(图1)。请注意,在这里单结晶体管张弛振荡器的电源是取自桥式整流电路输出的全波脉冲直流电压。在可控硅没有导通时，张弛振荡器的电容器C被电源充电，UC按指数规律上升到峰点电压UP时,单结晶体管ＶT导通,在VS导通期间,负载RL上有交流电压和电流，与此同时,导通的VS两端电压降很小，迫使张弛振荡器停止工作.当交流电压过零瞬间,可控硅VS被迫关断，张弛振荡器得电，又开始给电容器C充电，重复以上过程.这样，每次交流电压过零后，张弛振荡器发出第一个触发脉冲的时刻都相同，这个时刻取决于RP的阻值和Ｃ的电容量。调节RP的阻值，就可以改变电容器C的充电时间，也就改变了第一个Uｇ发出的时刻,相应地改变了可控硅的控制角,使负载RL上输出电压的平均值发生变化，达到调压的目的。

双向可控硅的T1和T2不能互换。否则会损坏管子和相关的控制电路。

软起动方式

发表时间:20０6－９—7

１引言

本文旨在进一步阐明对软起动方式的观点，并对于一些文章中关于软件起动方式的说法，提出质疑.

2软起动方式的本质属性ﻫ

讨论软起动方式时,第一要说清楚的是软起动装置的控制机理:它是开环控制还是闭环控制,若是后者,它又是什么物理量闭环的系统,第二要说清楚的是反馈物理量是用什么传感手段检测到的,第三要说清楚的是闭环控制期望(基准)时间曲线形状是怎样设计和产生的。这３个问题说清楚了，软起动方式的本质属性就明白无误了。

基于这种认识，我把‘电压斜坡软起动’理解为斜坡状电压时间曲线为期望曲线的电压开环或闭环软起动方式，‘转矩控制起动’理解为以电动机某转矩时间曲线为期望曲线的转矩开环或闭环软起动方式,‘恒流软起动’理解为以不变电流值为期望值的电流开环或闭环软起动方式。ﻫ

由于反馈控制抵御环境变化和干扰的能力强,闭环控制已成为软起动电控系统的主流控制方式,因而闭环控制也是人们在研究软起动方式时关心的重点。3电动机的各物理变量的映射关系在转速n＝ｃoｎsｔ．条件下，电动机电压U１和电流Ｉ1，和电磁转矩T，和功率因数cｏsφ1，都是互相对应的.某一软起动过程对应的电动机电压时间曲线U１（t）是某个形状，在频率和电动机温度不变的条件下，它的U１（t）的形状就一定是一个与之相应的形状，就不会是另外的形状.Ｔ（t），cosφ１等等亦然。ﻫ

这就是客观存在着的电动机各物理变量之间的对应关系，我们称之为‘映射关系'。映射关系是不以软起动方式为转移的电动机属性。软起动过程可以用某一物理变是（例如电动机转速)的时间曲线描述。一般说来,某个特定的软起动过程并不是某种软起动方式所专有。以晶闸管软起动装置为例,装置对于输出的控制是通过唯一的控制手段（触发角α）完成的.软起动过程可以用一条SCＲ触发角α的时间曲线α(t）描述，不论采用什么软起动方式,只要实现了同一的α（t），也就实现了同一的软起动过程．因此,我就不认同《交流异步电机软起动及优化节能控制技术研究》（以下简称《软起动研究》)的观点,它在‘几种起动方式’的讨论中认定某种软起动方式是起动时间长的，某种软起动方式是适合什么负荷的.例如,它认定‘限流软起动’一定就‘起动时间长',认定‘双斜坡软起动’就一定‘起动电流大’和‘起动时间较短’。认定‘电压控制起动’是‘最优的轻载软起动方式’。我注意到,持类似观点的文章不少.ﻫ我认为，‘限流量软起动'起动时间的长短与限流值大小密切相关：限流值大，则起动时间短,反之则长。‘双斜坡软起动’与不一定‘起动电流大'和‘起动时间较短'，斜坡陡度大则然,斜坡陡度缓则不然。4不同软起动方式的比较标准不同软起动方式之间是可以和需要作比较的。ﻫ本文提出以下3条标准:

4。1在负载,电网和环境等软起动外在条件变化时，对于变化的抵抗能力软起动的典型负载是各种风机和泵，其负载转矩的大小受阀门开度，传动机械润滑情况变化的影响。电网电压和电网短路容量也是变化的，共网负载加重、加多，在电网调压系统不起作用的条件下，电网电压和短路容量都会有所减小，在调压系统起作用的条件下，