晶闸管的实用知识与故障检测课件

晶闸管的实用知识与故障检测晶闸管的实用知识与故障检测什么是晶闸管晶闸管是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅。晶闸管是PNPN四层半导体结构，有三个PN结，它有三个极：阳极，阴极和门极。晶闸管具有以小电流（电压）控制大电流（电压）的作用，并具有体积小、重量轻、功耗低、效率高、开关迅速等优点，广泛用于无触点开关、可控整流、逆变、调光、调压、调速等方面。什么是晶闸管晶闸管是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流晶闸管的类型晶闸管的种类比较多，应用相对广泛，一般有5种不同的分类方式：关断、导通、控制方式，引脚、极性，封装形式，电流容量，关断速度。如表所示为晶闸管按照以上5种分类方式的简要分类情况。分类方式名称注关断、导通、控制方式

晶闸管分为可关断晶闸管、BTG晶闸管、逆导晶闸管、温控晶闸管、单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管引脚、极性

二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管封装形式

金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管

封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形，塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型电流容量

大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管

通常，大功率晶闸管多采用金属壳封装，而中小功率晶闸管则多采用塑封或陶瓷封装关断速度

普通晶闸管和高频（快速）晶闸管

高频晶闸管不等同于大功率晶闸管晶闸管的类型晶闸管的种类比较多，应用相对广泛，一般有5种不晶闸管的电路符号晶闸管在电路中应用的比较多，一般用字母K或VS加数字来表示。AGK单向晶闸管(阳极受控)T1T2G双向晶闸管AKG可关断晶闸管AKG单向晶闸管(阴极受控)晶闸管的电路符号晶闸管在电路中应用的比较多，一般用字母K或V晶闸管的型号命名规则国产晶闸管的型号命名主要由4部分组成：第一部分是主称，用字母K表示；第二部分是晶闸管的类别，用字母表示；第三部分是晶闸管的额定通态电流值，用数字表示；第四部分是重复峰值电压级数，用数字表示。晶闸管的型号命名规则国产晶闸管的型号命名主要由4部分组成：晶闸管的主要性能参数

1、反向击穿电压晶闸管的反向击穿电压是指在额定结温度下，晶闸管阳极A与阴极K之间施加的反向正弦半波电压时，其反向漏电电流急剧增加时所对应的峰值电压。反向击穿电压又称反向不重复峰值电压。2、正向平均电压降正向平均电压降是指在规定环境温度和标准散热条件下，当通过晶闸管的电流为正向额定平均电流时，其阳极A与阴极K之问电压降的平均值，通常为0.4～1.2V。正向平均电压降也称通态平均电压或通态压降电压。

3、维持电流

维持电流是指维持晶闸管导通状态的最小电流，维持电流一般为几十毫安到几百毫安，与结温有关，结温越高，则维持电流就会越小。当正向电流小于维持电流时，导通的晶闸管会自动关断。

4、通态平均电流

通态平均电流是指在规定环境温度和标准散热条件下，晶闸管正常工作时，三个电极极之间所允许通过电流的平均值。选取晶闸管时应按实际电流与通态平均电流有效值相等的原则来选取。

5、额定正向平均电流晶闸管的额定正向平均电流值是指在规定的环境温度、标准散热和全导通的情况下，允许连续通过晶闸管阴极和阳极的正弦半波电流的最大平均值。

6、门极触发电压晶闸管的门极触发电压是指在规定环境温度且晶闸管的阳极和阴极之间接有合适的正向电压的情况下，使晶闸管从阻断状态导通所需的最小直流电压。

7、浪涌电流

浪涌电流是指由电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流。晶闸管的主要性能参数1、反向击穿电压晶闸管的结构特征1、单向晶闸管单向晶闸管又叫单向可控硅，它的结构由4层组成，由三个PN结的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，多用于可控整流、逆变器、开关电源电路。PNPNAKG晶闸管的结构特征1、单向晶闸管PNPNAKG晶闸管的结构特征2、双向晶闸管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向并联的单向可控硅，是由5层NPNPN半导体形成4个PN结构成、有三个电极的半导体器件，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。双向可控硅承受电压上升率的能力较低。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。单向可控硅和双向可控硅，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T1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）。NPPNN晶闸管的结构特征2、双向晶闸管NPPNN晶闸管的状态1、截止状态晶闸管的阳极A通过电阻R接电源U的正极，阴极K接电源U的负极，此时晶闸管承受正向电压，即阳极A和阴极K之间加正向电压而控制极不加电压时，晶闸管不导通，称为截止状态。2、触发导通过程给A、K之间加上正向电压UAK时，即A极为高电位，K极为低电位。然后，再给G极和K极之间加上正向电压UGK时，G极为高电位，K极为低电位。此时，VT2为正向偏置导通状态，其集电极电压下降，VT1导通。如果，VT1电流放大倍数为β1，VT2电流放大倍数为β2，在UGK的作用下，VT2有基极电流IB2，集电极电流为IC2，而集电极电流也就是VT1基极电流。经过VT1放大，其基极电流IC1又作为VT2的基极电流流入VT2基极。此时IB2已经被放大很多，说明VT1、VT2构成了正反馈电路，经过正反馈很快使VT1和VT2处于饱和导通状态，这就是晶闸管的触发过程。如果在晶闸管导通后去掉电压UGK，晶闸管仍然会处于导通状态。AGKVT2VT1晶闸管的状态1、截止状态AGKVT2VT1晶闸管的状态3、阻断状态当晶闸管的阳极A和阴极K之间加上了正向电压而控制极G不加电压时，晶闸管处于反向偏置状态，晶闸管不导通，称为阻断状态。当阳极电流减小到一定数值时，将会导致晶闸管不能维持正反馈过程，晶闸管将会关断，也就是正向阻断，此时的电流值就是维持电流。当阳极和阴极之间被加反向电压时，晶闸管也会关断，即反向阻断。晶闸管的状态3、阻断状态晶闸管的典型应用电路1、温控晶闸管应用电路RLVS1RP1C1U0+V2、逆导晶闸管应用电路C1MVD1VS1VS2C2L3L1L2VD23、双向晶闸管应用电路RLRP1VS1VD1R2R1C1U晶闸管的典型应用电路1、温控晶闸管应用电路RLVS1RP1C判断晶闸管的好坏1、用万用表的欧姆挡判别单向晶闸管的管脚用指针万用表测量晶闸管的管脚，调节万用表到欧姆挡Rx1k，分别测量晶闸管的任意两个管脚之间的电阻值，当指针发生偏转时，黑表笔接的就是单向晶闸管控制极G，红表笔所接的就是阴极K，另外的一个管脚就是阳极A。2、用万用表的欧姆挡判别双向晶闸管的管脚用指针万用表测量晶闸管的管脚，调节万用表到欧姆挡Rx1挡，依次测量任意俩个管脚之间的阻值。测量结果中，会有两组读数为无穷大，一组读数为几十欧姆。在读数为几十欧姆的那一次测量中，可以确定红黑表笔所接的两个引脚中一个为电极T1，一个为电极G，余下的一个引脚为第二电极T2。然后测量T1和G之间的正反向电阻，读数较小的一次中，黑色表笔所接的引脚为第一阳极T1，红色表笔所接的引脚为控制极G。判断晶闸管的好坏1、用万用表的欧姆挡判别单向晶闸管的管脚用指判断晶闸管的好坏3、用万用表的欧姆挡检测单向晶闸管的好坏用指针万用表测量晶闸管的好坏，调节万用表到欧姆R×1挡，将黑表笔接阳极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10Ω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。4、用万用表的欧姆挡检测双向晶闸管的好坏用指针万用表测量晶闸管的好坏，调节万用表到欧姆挡Rx1挡。分别检测双向晶闸管的三个引脚之间的正反向电阻，检测结果均应该无穷大，否则双向晶闸管已经损坏。如果测量晶闸管的阴极和阳极之间的电阻，黑表笔接T1，红表笔接T2，指针应该无变化，说明晶闸管可能没有问题。将红表笔接晶闸管的T1，黑表笔接T2，指针也应该没有变化。判断晶闸管的好坏3、用万用表的欧姆挡检测单向晶闸管的好坏晶闸管的代换方法晶闸管损坏后，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。晶闸管的种类繁多，不同的电子设备与不同的电子电路，需要采用不同类型的晶闸管。选用以及代换时，主要应该考虑其额