晶闸管的测量方法一、基于硅单晶的四层三端器件概述，1957年创建。由于其特性类似于真空闸流管，国际上称为硅闸流管，简称晶闸管T。因为晶闸管最初用于可控整流，所以又叫可控硅整流元件，简称可控硅。在性能上，SCR不仅具有单向导通性，还具有比硅整流器(被称为“死硅”)更有价值的可控性。它只有两种状态：开和关。可控硅整流器可以控制毫安级电流的大功率机电设备。如果超过这个频率，由于元件的开关损耗明显增加，允许通过的平均电流会降低。此时，标称电流应该下降。可控硅有很多优点，比如：用小功率控制大功率，功率放大高达几十万倍；反应极快，微秒级开关；无触点操作，无火花，无噪音；效率高，成本低等等。SCR的缺点：静态和动态过载能力差；容易被干扰误导。可控硅整流器可分为螺栓形、平板形和平底形。二、晶闸管的结构和型号1、结构无论晶闸管的形状如何，它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。参见图1。它有三个PN结(J1、J2、J3)，从J1结构的P1层到阳极A，从N2层到阴极K，从P2层到控制电极G，所以它是一个四层三端半导体器件图1、可控硅结构原理图和符号图2、模型目前，表1新旧标准(JB1144-75)与旧标准(JB 1144-71)KP型可控硅主要特性参数对照表序号KP型右控可控硅3CT系列可控硅1额定通态平均电流(IT(AV))额定正向平均电流(IF)2关态重复峰值电压(UDRM)正向阻断峰值电压(UPF)3反向重复峰值电压。m)反向峰值电压(VPR)4截止状态重复平均电流(IDR(AV))正向平均漏电流(I)5反向重复平均电流(IRR(AV))反向平均漏电流(IRL)6导通状态平均电压(UT(AV))最大正向平均压降(VF)7栅极触发电流(IGT)栅极触发电流(IGT)临界上升率(du/dt)极限直流电压上升率(dV/dt)10保持电流(IH)保持电流(IH)11额定结温(TjM)额定工作结温(TjM300、400、500、600、700、800、100正向和反向重复峰值电压UDRM、urrm ( 100) (v) 1 ~ 10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30通态平均电压UT(AV)(V)abcdefghi0 . 40 . 4 ~ 0 . 50 . 5 ~ 0 . 60 . 6 ~ 0 . 70 . 7 ~ 0(2)KP500-12D代表工业反向阻断晶闸管，通态平均电流500 A，正反向重复峰值电压1200 V，通态平均电压0.7 V.(3)3CT5/600代表一种老式普通可控硅元件，其通态平均电流为5 A，正向和反向重复峰值电压为600 V.三、晶闸管工作原理及基本特性1、工作原理晶闸管是一种四层三端结构元件，有三个PN结。分析原理时，可以认为是由一个PNP管和一个NPN管组成，其等效图如图22、晶闸管等效图。当直流电压加到阳极A上时，BG1和BG2管都被击穿。此时，如果从控制电极G输入正触发信号，基极电流ib2将在BG2中流动，该电流将被BG2放大，其集电极电流ic2=2ib2。
因为BG2的集电极直接连接到BG1的基极，所以ib1=ic2。此时电流ic2被BG1放大，所以BG1= 1b1= 1b2的集电极电流IC1。这个电流流回BG2的基极，呈现正反馈，使得ib2不断增大。由于这种正反馈循环，两个管的电流急剧增加，晶闸管饱和导通。由于BG1和BG2形成的正反馈作用，一旦晶闸管导通，即使控制极G的电流消失，晶闸管仍能保持导通状态。因为触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以晶闸管不能关断。因为可控硅只有导通和关断两种工作状态，具有开关特性，需要一定的条件才能转换。请参阅表3了解该条件三、 SCR开启和关闭条件。状态条件表示从关到开1、阳极电位高于阴极电位2、控制电极有足够的直流电压和电流，不能维持导通1、阳极电位高于阴极电位2、阳极电流高于保持电流。1、阳极电位低于阴极电位2、阳极电流小于保持电流2、 SCR的基本伏安特性如图33、 SCR的基本伏安特性(1)反向特性当控制极开路，阳极加反向电压时(见图4)，J2结正偏，但j .此时只能流过很小的反向饱和电流。当电压进一步增加到J1结的雪崩击穿电压时，结JBOY3乐队也击穿，电流迅速增加。如图3的特性曲线或剖面图所示，弯曲处的电压URO称为“反向转折电压”。此时，晶闸管将发生永久性反向击穿。(2)正向特性当控制极开路，阳极加直流电压时(见图5)，J1、J3的JBOY3乐队结正向偏置，而J2结反向偏置，类似于普通PN结的反向特性，只有很小的电流可以流过，称为正向阻断状态。当电压增加时，图3的特性曲线发生弯曲，如特性OA部分所示。弯道处的UBO叫做：正向过渡电压图4、阳极加反向电压图5、阳极加直流电压。电压上升到J2结的雪崩击穿电压后，J2结出现雪崩倍增效应，结区产生大量电子和空穴。当电子进入N1区时，空穴进入P2区。进入N1区的电子通过J1结与从P1区注入N1区的空穴复合。同样，进入P2区的空穴与从N2区通过JBOY3乐队结注入P2区的电子复合，产生雪崩击穿。进入N1区的电子和进入P2区的空穴不能完全复合，使得电子在N1区积累，空穴在P2区积累。结果，只要电流稍微增加，P2区的电位增加，N1区的电位降低，J2结变成正的。此时J1、J2、J3三个结都处于正偏置，晶闸管进入正向导通状态——导通状态。此时其特性与普通PN结相似，如图3 BC段所示3、触发导通。当控制极G加直流电压时(见图6)，由于JBOY3乐队处于正偏置，在晶闸管内部正反馈(见图2)和IGT的基础上，晶闸管提前导通，导致图3伏安特性OA段左移。IGT越大，特征向左移动的速度越快。图6、直流电压加到阳极和控制电极上。如何用万用表测量可控硅的各个电极？1.选择电阻为R1的单向可控硅万用表，用红黑探针测量任意两个管脚之间的正反向电阻，直到找到一对读数为几十欧姆的管脚。此时连接黑笔的管脚为控制电极G，连接红笔的管脚为阴极K，另一个空管脚为阳极A，此时黑笔连接判断阳极A，红笔仍连接阴极K.这时，万用表
2.用万用表电阻R1检测双向晶闸管，用红色和黑色探针分别测量任意两个引脚的正反向电阻。结果两组读数都是无穷大。如果一组是几十欧姆，连接到该组的红色和黑色探针的两个管脚是第一阳极A1和控制电极G，另一个空管脚是第二阳极A2。确定A极和G极后，仔细测量A1、G极之间的正向和反向电阻。连接到具有相对小读数的黑色触针的管脚是第一阳极A1，连接到红色触针的管脚是控制电极G.将黑色触针连接到确定的第二阳极A2，将红色触针连接到第一阳极A1。此时万用表指针不应偏转，电阻值为无穷大。然后用短导线将A2、G极瞬间短路，在G极施加正向触发电压，A2、A1之间的电阻约为10欧姆。然后断开A2、G短路，万用表读数应保持在10欧姆左右。交换红色和黑色探针，红色探针连接到第二个阳极A2，黑色探针连接到第一个阳极A1。同样，万用表指针也不要偏转，电阻值是无穷大。再次立即短路A2、G电极，并向G电极施加负触发电压。A1、A2之间的电阻也约为10欧姆。然后断开A2、G极间短路，万用表读数应不变，保持10欧姆左右。根据上述规则，说明被测双向晶闸管没有损坏，三个管脚的极性判断正确。需要在万用表黑笔中串联一节1.5V干电池检测大功率可控硅，以提高触发电压。
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