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可控硅模块 - 如何鉴别可控硅的三个极  

  • 来源:本站
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  • 发布时间:2018-06-23
可控硅模块
  鉴别可控硅三个极的方法很简单,根据P-N结的原理,只要用万用表测量一下三个极之间的电阻值就可以。  阳极与阴极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上,阳极和控制极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上(它们之间有两个P-N结,而且方向相反,因此阳极和控制极正反向都不通)。   
控制极与阴极之间是一个P-N结,因此它的正向电阻大约在几欧-几百欧的范围,反向电阻比正向电阻要大。可是控制极二极管特性是不太理想的,反向不是完全呈阻断状态的,可以有比较大的电流通过,因此,有时测得控制极反向电阻比较小,并不能说明控制极特性不好。另外,在测量控制极正反向电阻时,万用表应放在R*10或R*1挡,防止电压过高控制极反向击穿。  
  若测得元件阴阳极正反向已短路,或阳极与控制极短路,或控制极与阴极反向短路,或控制极与阴极断路,说明元件已损坏。
   可控硅是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件。实际上,可控硅的功用不仅是整流,它还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路,实现将直流电变成交流电的逆变,将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电,等等。可控硅和其它半导体器件一样,其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现,使半导体技术从弱电领域进入了强电领域,成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。
   一、 可控硅的结构和特性   
■可控硅从外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三种(见图表-25)。螺旋式的应用较多。
   ■可控硅有三个电极----阳极(A)阴极(C)和控制极(G)。它有管芯是P 型导体和N 型导体交迭组成的四层结构,共有三个PN 结。其结构示意图和符号见图表-26。   
■从图表-26中可以看到,可控硅和只有一个PN 结的硅整流二极度管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制极的引用,为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。在应用可控硅时,只要在控制极加上很小的电流或电压,就能控制很大的阳极电流或电压。目前已能制造出电流容量达几百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅,50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。 ■可控硅为什么其有“以小控大”的可控性呢?下面我们用图表-27来简单分析可控硅的工作原理。  
  ■首先,我们可以把从阴极向上数的第一、二、三层看面是一只NPN 型号晶体管,而二、三四层组成另一只PNP 型晶体管。其中第二、第三层为两管交迭共用。这样就可画出图表-27(C)的等效电路图来分析。当在阳极和阴极之间加上一个正向电压Ea ,又在控制极G和阴极C之间(相当BG1 的基一射间)输入一个正的触发信号,BG1 将产生基极电流Ib1 ,经放大,BG1 将有一个放大了β1 倍的集电极电流IC1 。因为BG1 集电极与BG2 基极相连,IC1 又是BG2 的基极电流Ib2 。BG2 又把比Ib2 (Ib1 )放大了β2 的集电极电流IC2 送回BG1 的基极放大。如此循环放大,直到BG1 、BG2 完全导通。实际这一过程是“一触即发”的过程,对可控硅来说,触发信号加入控制极,可控硅立即导通。导通的时间主要决定于可控硅的性能。  
  ■可控硅一经触发导通后,由于循环反馈的原因,流入BG1 基极的电流已不只是初始的Ib1 ,而是经过BG1 、BG2 放大后的电流(β1 *β2 *Ib1 )这一电流远大于Ib1 ,足以保持BG1 的持续导通。此时触发信号即使消失,可控硅仍保持导通状态只有断开电源Ea 或降低Ea ,使BG1 、BG2 中的集电极电流小于维持导通的最小值时,可控硅方可关断。当然,如果Ea 极性反接,BG1 、BG2 由于受到反向电压作用将处于截止状态。这时,即使输入触发信号,可控硅也不能工作。反过来,Ea 接成正向,而触动发信号是负的,可控硅也不能导通。另外,如果不加触发信号,而正向阳极电压大到超过一定值时,可控硅也会导通,但已属于非正常工作情况了。  
  ■可控硅这种通过触发信号(小的触发电流)来控制导通(可控硅中通过大电流)的可控特性,正是它区别于普通硅整流二极管的重要特征。

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