怎样测量晶闸管的好坏_万用表如何测量晶闸管的好坏

　　一、什么是晶闸管

　　晶闸管（Thyristor）是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作，并且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中，是典型的小电流控制大电流的设备。1957年，美国通用电器公司开发出世界上第一个晶闸管产品，并于1958年使其商业化。

　　晶闸管导通条件为：加正向电压且门极有触发电流；其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。

　　二、晶闸管结构

　　它是由一个P-N-P-N四层 （4 layers） 半导体构成的，中间形成了三个PN结。

　　三、晶闸管工作原理

　　闸管在工作过程中，它的阳极（A）和阴极（K）与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。

　　晶闸管为半控型电力电子器件，它的工作条件如下：

　　1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于反向阻断状态。

　　2. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。这时晶闸管处于正向导通状态，这就是晶闸管的闸流特性，即可控特性。

　　3. 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。门极只起触发作用。

　　4. 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。

　　四、晶闸管的特性

　　晶闸管有阳极A、阴极K、控制极G三个引出脚。

　　只有当晶闸管阳极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。晶闸管导通后，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，晶闸管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，晶闸管才由低阻导通状态转换为高阻截止状态。晶闸管一旦截止，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。晶闸管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。

　　五、晶闸管的主要参数

　　为了正确选用晶闸管元件，必须要了解它的主要参数，一般在产品的目录上都给出了参数的平均值或极限值，产品合格证上标有元件的实测数据。

　　（1）断态重复峰值电压UDRM　在控制极断路和晶闸管正向阻断的条件下，可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压，其数值比正向转折电压小100V。

　　（2）反向重复峰值电压URRM　在控制极断路时，可以重复加在晶闸管元件上的反向峰值电压，此电压数值规定比反向击穿电压小100V。　通常把UDRM与URRM中较小的一个数值标作器件型号上的额定电压。由于瞬时过电压也会使晶闸管遭到破坏，因而在选用的时候，额定电压一个应该为正常工作峰值电压的2～3倍，作为安全系数。

　　（3）额定通态平均电流（额定正向平均电流）IT　在环境温度不大于40oC和标准散热即全导通的条件下，晶闸管元件可以连续通过的工频正弦半波电流（在一个周期内）的平均值，称为额定通态平均电流IT，简称额定电流。

　　（4）维持电流IH 在规定的环境温度和控制极断路的条件下，维持元件继续导通的最小电流称为维持电流IH 。一般为几十毫安～一百多毫安，其数值与元件的温度成反比，在120摄氏度时维持电流约为25摄氏度时的一半。当晶闸管的正向电流小于这个电流时，晶闸管将自动关断。

　　六、晶闸管的管脚判别

　　晶闸管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。晶闸管管脚的判别可用下述方法：

　　1、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。

　　2、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。

　　七、万用表如何测量晶闸管的好坏

　　1、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。

　　2、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，说明该晶闸管已击穿损坏。

　　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。

　　八、单向晶闸管性能鉴别

　　单向晶闸管简称晶闸管（SCR），旧称可控硅，是一种可控型整流元件，其电路符号见图1，A为阳极，K为阴极，G为控制极。

　　（1）判别电极用红表棒固定接触任一电极不变，黑表棒分别接触其余两个电极，如果接触一个极时一次显示0．2～0．8V，接触另一个电极时显示溢出，则红表棒所接的为G，显示溢出时黑表棒所接的为A，另一极为K。若测得不是上述结果，需将红表棒改换电极重复以上步骤，直至得到正确结果。

　　（2）判别触发特性数字万用表二极管挡所能提供的测试电流仅有1mA左右，故只能用于考察小功率单向晶闸管的触发能力。操作方法如下：用红表棒固定接触A不变，黑表棒接触K，此时应显示溢出（关断状态）。接着将红表棒在保持与A接通的前提下去碰触G，此时显示值一般在0．8V以下（转为导通状态）。随即将红表棒脱离控制极，导通状态将继续维持。如果反复多次测试都是如此，说明管子触发灵敏可靠。这种方法只适用于维持电流较小的管子。

　　九、双向晶闸管性能鉴别

　　双向晶闸管（TRIAC）旧称双向可控硅，是一种用途极为广泛的三端双向交流开关器件，其符号见图2所示。G称作控制极，T1和T2称作主电极。它的内部结构相当于两只反向并联的单向晶闸管，而控制极是公用的，主电极T1是测量控制极G和主电极T2上电压、电流的基本参考点。双向晶闸管共有四种触发方式（见附表1），其中灵敏度最好的是I+和Ⅲ-触发方式，I-性能一般，最差的是Ⅲ+。在实际应用时，规定采用I+、I-、Ⅲ-三种方式，且以I+和Ⅲ-两种方式用得最广，本文也采用这两种方式进行判别，并以最常见的小功率双向晶闸管为例。

　　（1）判别电极首先确定T2：两支表棒随意接触管子的任意两个电极，并轮流改换接法，直至找到显示值为0．1～1V（该电压在此记为T1与G之间的压降Ugt1）时，空置的电极即为T2。

　　其次确定T1与G2用红表棒接触T2，黑表棒接触其余两极中的任一个（暂且假定为T1），万用表应显示溢出。接着将红表棒滑向另一电极（暂且假定为G），使得红表棒短接这两个电极，如果显示值比Ugt1略低，说明管子已被触发导通（I+触发方式），证明以上假定成立，即黑表棒接的即是T1。如果在红表棒滑向另—极后显示值为Ugt1，则只需将黑表棒改接至另一未知极重复上述步骤，定能得出正确结果。

　　（2）触发性能判别双向晶闸管需要考察两个方向的工作状况，下面分别介绍。

　　红表棒接T2，黑表棒接T1，此时应显示溢出（关断状态）。把红表棒滑向G，并且使T2与G这两极接通，此时管子将进入导通状态，应显示比Ugt1略低的数值。接着，在红表棒不断开T2的前提下而脱离G，对于触发灵敏度高、维持电流小的管子来说，此时管子仍然维持导通状态，显示值比触发导通时的略大，但低于Ugt1。

　　再用红表棒接触T1、黑表棒接解T2，此时应显示溢出。在黑表棒短接T2、G两极时，管子将导通，显示值比Ugt1略低。与上个方向相同，当黑表棒脱离G后，那些触发灵敏度高、维持电流小的管子将仍然保持导通状态。

　　实测一只TO-220封装的双向晶闸管BCR3AM（3A／600V），首先判别电极：红、黑表棒在管子任意两电极间测量，当测得为0．578V即Ugt1时，便确定未与表棒相接的一极为T2。该管子本身带有一块小型散热片，通常它与T2极相连，此特征也可作为判别T2的依据。作为验证，测得T2与散热片间为0V，故T2判别正确。又将红表棒接T2，黑表棒任接其余两极之一，此时显示溢出。在红表棒短接T2和悬空的电极时显示0．546V，该电压小于Ugt1=0．578V，故黑表棒所接为T1，另一极则为G。 触发性能判别：红表棒接T2、黑表棒接T1，显示溢出（管子关断）。使红表棒短接T2与G，此时显示0．546V（管子导通），当红表棒脱离G极时显示0．558V，显然，该值大于导通电压，而又小于Ugt1，管子处于维持导通状态。在检测相反方向的触发性能时，所得结果与上述极为接近，证明管子性能良好