通过测量可控硅如何判别它的管脚?
可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备,如果超过此功率,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。
判断可控硅(晶闸管)的管脚(电极),可以使用数字万用表的二极管档或电阻档(Ω档)进行测量。以下是具体的判别方法,分为单向可控硅和双向可控硅两种类型:
一、单向可控硅(SCR)的判别(3个引脚:阳极A、阴极K、门极G)
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找出门极G:
- 将万用表拨至二极管档(或R×1Ω档)。
- 用红表笔和黑表笔任意两两测量三个引脚之间的电阻。
- 当某一次测量时表笔显示导通(有较低阻值,数字表可能显示几百Ω到1KΩ左右,指针表表针会明显偏转),记下这两个引脚。
- 交换表笔再次测量这两个引脚。如果两次测量结果差别很大(一次导通,一次不通或电阻极大),那么:
- 在导通状态时,黑表笔(万用表内部电池正极)接的是门极G。
- 此时红表笔接的就是阴极K。
- 剩下的那个引脚就是阳极A。
原理: 单向可控硅的门极G到阴极K之间是一个PN结,具有单向导电性(类似二极管)。黑表笔(电池正极)接G,红表笔(电池负极)接K时才导通。G到A、A到K都是不通或电阻很大的。
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确认阳极A和阴极K(如果第一步已明确G和K,此步可省略):
- 确定G和K后,剩下的引脚就是A。
- 验证: A对G、A对K(无论表笔方向)用电阻档测量都应不通或电阻极大(接近无穷大)。
二、双向可控硅(TRIAC)的判别(3个引脚:主电极T1、主电极T2、门极G)
双向可控硅的两个主电极(T1、T2)基本对称,判别关键在于找出门极G并区分T1和T2。通常需要两次触发导通测试。
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找出门极G:
- 将万用表拨至电阻档(R×1Ω档或R×10Ω档效果更好,触发电流稍大)。
- 用红表笔和黑表笔任意两两测量三个引脚之间的电阻。
- 当某一次测量时表笔显示导通(有较低阻值),记下这两个引脚。
- 交换表笔再次测量这两个引脚。如果两次测量结果都导通且电阻值比较接近(通常都较小),那么:
- 这两个引脚一个是门极G,另一个是主电极T1。
- 剩下的那个引脚就是另一个主电极T2。
- 如果两次测量一次导通一次不通,则回到步骤1继续测另外的引脚组合,直到找到一组无论表笔方向测量都导通的引脚。
原理: 双向可控硅的门极G与两个主电极(T1)之间各有一个反向并联的PN结(相当于两个背靠背的二极管)。用电阻档测量时,无论表笔如何接G和T1,总有一个PN结是正向导通的,所以正反测都导通(但电阻可能略有差异)。而T1和T2之间在不触发时电阻极大。
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区分门极G和主电极T1(找到T2后):
- 假设通过第1步,你已经确定了一个引脚是T2,另外两个引脚分别是G和T1,但不确定哪个是G哪个是T1。
- 进行两次触发测试来区分:
- 第一次测试(黑表笔触发):
- 将黑表笔(电池正极) 接在假设的G脚上。
- 将红表笔(电池负极) 接在T2脚上(此时电阻应为无穷大,不通)。
- 保持黑表笔接触G不动,用红表笔短暂触碰一下T1脚再回到T2脚。
- 观察万用表:
- 如果表针偏转/阻值大幅下降(通常到几十Ω以下)并维持导通(即使移开触碰T1的表笔) → 说明触发成功。
- 此时黑表笔接的是真G,红表笔接的是T2。那么你假设的G脚就是真的G脚,你假设的T1脚就是真的T1脚。✅
- 如果无反应(表针不动或导通后立即关断) → 进行第二次测试。
- 第二次测试(红表笔触发):
- 将红表笔(电池负极) 接在假设的G脚上(也就是刚才测试没成功的那个脚)。
- 将黑表笔(电池正极) 接在T2脚上(此时电阻应为无穷大,不通)。
- 保持红表笔接触G不动,用黑表笔短暂触碰一下T1脚再回到T2脚。
- 观察万用表:
- 如果表针偏转/阻值大幅下降(通常到几十Ω以下)并维持导通 → 说明触发成功。
- 此时红表笔接的是真G,黑表笔接的是T2。那么你假设的G脚就是真的G脚(但现在是红表笔接它),你假设的T1脚就是真的T1脚。✅
- 如果还是无反应 → 可能可控硅已损坏、触发电流不足(换R×1Ω档再试)、或者最初假设的T2错了。需重新检查。
- 第一次测试(黑表笔触发):
关键点:
- 无论哪种触发方式成功,T1脚都是那个需要被“触碰”的脚。成功触发后,导通发生在提供触发信号的表笔所在的电极(G) 和 另一个主电极(T2) 之间。
- 区分出G和T1后,剩下的就是T2(其实在第1步已经确认T2)。
三、重要注意事项
- 安全第一: 测试前务必确保可控硅已经从电路中拆下并完全放电。
- 选择合适的档位: 二极管档或低阻档(R×1Ω, R×10Ω)更容易触发导通。高阻档(R×10K)电流太小,可能无法触发。
- 触发动作要快: “触碰”T1(或T2)的动作要短暂(点一下即可),模拟触发脉冲。
- 维持导通与关断: 单向可控硅一旦触发会维持导通直到电流断开(如撤去表笔)。双向可控硅在触发后也能维持,但在触发信号撤去后,如果电流过小(如用高阻档测量),可能无法维持而关断。
- 如果无法触发: 检查接线、档位。如反复尝试均无效,可能是可控硅损坏、触发灵敏度太低(需更大电流,万用表可能无法提供)、或T1/T2假设错误。
- 指针表 vs 数字表: 上述方法对指针式(模拟)万用表和数字万用表都适用。指针表观察导通更直观(表针大幅偏转),数字表需注意观察阻值从OL(超量程)变为低阻值。
- 万用表内部电池极性: 务必了解自己万用表表笔的极性(通常数字表红正黑负,指针表红负黑正)。上面描述以数字万用表为标准(红表笔为电池负极,黑表笔为电池正极)。如果使用指针万用表,上述表笔颜色描述的极性需要完全反过来理解。 例如,测单向可控硅G-K导通时,指针表是红表笔接G(电池负极),黑表笔接K(电池正极)导通。
- 最好参考型号手册: 如有器件型号,查阅数据手册是最准确的方法。测量法是在没有资料时的实用手段。
总结:
- 单向可控硅(SCR): 利用门极G到阴极K的单向导电性(一个方向导通,另一个方向不通) 找出G和K,剩下是A。
- 双向可控硅(TRIAC):
- 利用门极G到某个主电极(T1)之间正反向测都导通(有较小电阻)的特性,找出这组引脚(G和T1),剩下的是T2。
- 通过两次触发测试(一次用黑表笔接假设的G,一次用红表笔接假设的G,都需要短暂触碰T1)来最终确定G和T1。哪次触碰后能触发并维持T2与触发表笔所在电极(G)之间的导通,那次假设的G就是真G。
实际操作中多练习几次就能熟练掌握。测量前一定要确认可控硅是否脱离电路!
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