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單/雙向可控硅的檢測方法大全

2010年03月03日 10:33 www.1cnz.cn 作者:佚名 用戶評論(0
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單/雙向可控硅檢測方法大全


萬用表即可判斷雙向可控硅的好壞,但具體參數測不出來。用萬用表測量的方法如下。
T2極的確定:用萬用表R*1檔或R*100檔,分別測量各管腳的反向電阻,其中若測得兩管腳的正反向電阻都很小(約100歐姆左右),即為T1和G極,而剩下的一腳為T2極。
T1和G極的區分:將這兩極其中任意一極假設為T1極而另一極假設為G極,萬用表設置為R*1檔,用兩表筆(不分正負極)分別接觸已確定的T2極和假設的T1極,并將接觸T1的表筆同時接觸假設的G極,在保證不斷開假設的T1極的情況下,斷開假設的G極,萬用表仍顯示導通狀態。將表筆對換,用同樣的方法進行測量,如果萬用表仍然顯示同樣的結果,那么所假設的T1極和G極是正確的。如果在保證不斷開假設的T1極的情況下,斷開假設的G極,萬用表顯示斷開狀態,說明假設的T1和G極相反了,從新假設再進行測量,結果一定正確。
如果測量不出上述結果,說明該雙向可控硅是壞的。這種方法雖然不能測出具體參數,但判斷是否可用還是可行的。

1.硅分單向可控硅、雙向可控硅。

  單向可控硅有陽極A、陰極K、控制極G三個引出腳。雙向可控硅有第一陽極A1(T1),第二陽極A2(T2)、控制極G三個引出腳。 只有當單向可控硅陽極A與陰極K之間加有正向電壓,同時控制極G與陰極間加上所需的正向觸發電壓時,方可被觸發導通。此時A、K間呈低阻導通狀態,陽極A與陰極K間壓降約1V。單向可控硅導通后,控制器G即使失去觸發電壓,只要陽極A和陰極K之間仍保持正向電壓,單向可控硅繼續處于低阻導通狀態。只有把陽極A電壓拆除或陽極A、陰極K間電壓極性發生改變(交流過零)時,單向可控硅才由低阻導通狀態轉換為高阻截止狀態。單向可控硅一旦截止,即使陽極A和陰極K間又重新加上正向電壓,仍需在控制極G和陰極K間有重新加上正向觸發電壓方可導通。單向可控硅的導通與截止狀態相當于開關的閉合與斷開狀態,用它可制成無觸點開關。 雙向可控硅第一陽極A1與第二陽極A2間,無論所加電壓極性是正向還是反向,只要控制極G和第一陽極A1間加有正負極性不同的觸發電壓,就可觸發導通呈低阻狀態。此時A1、A2間壓降也約為1V。雙向可控硅一旦導通,即使失去觸發電壓,也能繼續保持導通狀態。只有當第一陽極A1、第二陽極A2電流減小,小于維持電流或A1、A2間當電壓極性改變且沒有觸發電壓時,雙向可控硅才截斷,此時只有重新加觸發電壓方可導通。

  2. 單向可控硅的檢測。

  萬用表選電阻R*1Ω擋,用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正反向電阻直至找出讀數為數十歐姆的一對引腳,此時黑表筆的引腳為控制極G,紅表筆的引腳為陰極K,另一空腳為陽極A。此時將黑表筆接已判斷了的陽極A,紅表筆仍接陰極K。此時萬用表指針應不動。用短線瞬間短接陽極A和控制極G,此時萬用表電阻擋指針應向右偏轉,阻值讀數為10歐姆左右。如陽極A接黑表筆,陰極K接紅表筆時,萬用表指針發生偏轉,說明該單向可控硅已擊穿損壞。

  3. 雙向可控硅的檢測。

  用萬用表電阻R*1Ω擋,用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正反向電阻,結果其中兩組讀數為無窮大。若一組為數十歐姆時,該組紅、黑表所接的兩引腳為第一陽極A1和控制極G,另一空腳即為第二陽極A2。確定A1、G極后,再仔細測量A1、G極間正、反向電阻,讀數相對較小的那次測量的黑表筆所接的引腳為第一陽極A1,紅表筆所接引腳為控制極G。將黑表筆接已確定的第二陽極A2,紅表筆接第一陽極A1,此時萬用表指針不應發生偏轉,阻值為無窮大。再用短接線將A2、G極瞬間短接,給G極加上正向觸發電壓,A2、A1間阻值約10歐姆左右。隨后斷開A2、G間短接線,萬用表讀數應保持10歐姆左右。互換紅、黑表筆接線,紅表筆接第二陽極A2,黑表筆接第一陽極A1。同樣萬用表指針應不發生偏轉,阻值為無窮大。用短接線將A2、G極間再次瞬間短接,給G極加上負的觸發電壓,A1、A2間的阻值也是10歐姆左右。隨后斷開A2、G極間短接線,萬用表讀數應不變,保持在10歐姆左右。符合以上規律,說明被測雙向可控硅未損壞且三個引腳極性判斷正確。 檢測較大功率可控硅時,需要在萬用表黑筆中串接一節1.5V干電池,以提高觸發電壓。

  晶閘管(可控硅)的管腳判別 晶閘管管腳的判別可用下述方法: 先用萬用表R*1K擋測量三腳之間的阻值,阻值小的兩腳分別為控制極和陰極,所剩的一腳為陽極。再將萬用表置于R*10K擋,用手指捏住陽極和另一腳,且不讓兩腳接觸,黑表筆接陽極,紅表筆接剩下的一腳,如表針向右擺動,說明紅表筆所接為陰極,不擺動則為控制極。

雙向可控硅又稱為雙向晶閘管
  普通晶閘管(VS)實質上屬于直流控制器件。要控制交流負載,必須將兩只晶閘管反極性并聯,讓每只SCR控制一個半波,為此需兩套獨立的觸發電路,使用不夠方便。
  雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎上發展而成的,它不僅能代替兩只反極性并聯的晶閘管,而且僅需一個觸發電路,是目前比較理想的交流開關器件。其英文名稱TRIAC即三端雙向交流開關之意。
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雙向可控硅的命名
  雙向可控硅為什么稱為“TRIAC”?
  三端:TRIode(取前三個字母)
  交流半導體開關:ACsemiconductor switch
  (取前兩個字母)
  以上兩組名詞組合成“TRIAC”
  中文譯意“三端雙向可控硅開關”。
  由此可見“TRIAC”是雙向可控硅的統稱。
  -------------------------------------
  雙 向:Bi-directional(取第一個字母)
  控 制:Controlled (取第一個字母)
  整流器:Rectifier (取第一個字母)
  再由這三組英文名詞的首個字母組合而成:“BCR”
  中文譯意:雙向可控硅。
  以“BCR”來命名雙向可控硅的典型廠家如日本三菱,
  如:BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM等等。
  --------------------------------------
  雙 向:Bi-directional (取第一個字母)
  三 端:Triode (取第一個字母)
  由以上兩組單詞組合成“BT”,也是對雙向可控硅產品的型號命名,典型的生產商如:
  意法ST公司、荷蘭飛利浦-Philips公司,均以此來命名雙向可控硅.
  代表型號如:PHILIPS 的BT131-600D、BT134-600E、BT136-600E、BT138-600E、BT139-600E、等等。這些都是四象限/非絕緣型/雙向可控硅;
  Philips公司的產品型號前綴為“BTA”字頭的,通常是指三象限的雙向可控硅。
  而意法ST公司,則以“BT”字母為前綴來命名元件的型號并且在“BT”后加“A”或“B”來表示絕緣與非絕緣組合成:“BTA”、“BTB”系列的雙向可控硅型號,如:
  四象限/絕緣型/雙向可控硅:BTA06-600C、BTA12-600B、BTA16-600B、BTA41-600B 等等;
  四象限/非絕緣/雙向可控硅:BTB06-600C、BTB12-600B、BTB16-600B、BTB41-600B 等等;
  ST公司所有產品型號的后綴字母(型號最后一個字母)帶“W”的,均為“三象限雙向可控硅”。
  如“BW”、“CW”、“SW”、“TW”;
  代表型號如:BTB12-600BW、BTA26-700CW、BTA08-600SW、、、、等等。
  至于型號后綴字母的觸發電流,各個廠家的代表含義如下:
  PHILIPS公司:D=5mA,E=10mA,C=15mA,F=25mA,G=50mA,R=200uA或5mA,
  型號沒有后綴字母之觸發電流,通常為25-35mA;
  PHILIPS公司的觸發電流代表字母沒有統一的定義,以產品的封裝不同而不同。
  意法 ST公司:TW=5mA,SW=10mA,CW=35mA,BW=50mA,C=25mA,B=50mA,H=15mA,T=15mA,
  注意:以上觸發電流均有一個上下起始誤差范圍,產品PDF文件中均有詳細說明
  一般分為最小值/典型值/最大值,而非“=”一個參數值。

構造原理
  盡管從形式上可將雙向晶閘管看成兩只普通晶閘管的組合,但實際上它是由7只晶體管和多只電阻構成的功率集成器件。小功率雙向晶閘管一般采用塑料封裝,有的還帶散熱板,外形如圖l所示。典型產品有BCMlAM(1A/600V)、 BCM3AM(3A/600V)、2N6075(4A/600V),MAC218-10(8A/800V)等。大功率雙向晶閘管大多采用RD91型封裝。雙向晶閘管的主要參數見附表。
  雙向晶閘管的結構與符號見圖2。它屬于NPNPN五層器件,三個電極分別是T1、T2、G。因該器件可以雙向導通,故除門極G以外的兩個電極統稱為主端子,用T1、T2。表示,不再劃分成陽極或陰極。其特點是,當G極和T2極相對于T1,的電壓均為正時,T2是陽極,T1是陰極。反之,當G極和T2極相對于T1的電壓均為負時,T1變成陽極,T2為陰極。雙向晶閘管的伏安特性見圖3,由于正、反向特性曲線具有對稱性,所以它可在任何一個方向導通。


檢測方法
  下面介紹利用萬用表RX1檔判定雙向晶閘管電極的方法,同時還檢查觸發能力。
  1.判定T2極
  由圖2可見,G極與T1極靠近,距T2極較遠。因此,G—T1之間的正、反向電阻都很小。在肦 Xl檔測任意兩腳之間的電阻時,只有在G-T1之間呈現低阻,正、反向電阻僅幾十歐,而T2-G、T2-T1之間的正、反向電阻均為無窮大。這表明,如果測出某腳和其他兩腳都不通,就肯定是T2極。 ,另外,采用TO—220封裝的雙向晶閘管,T2極通常與小散熱板連通,據此亦可確定T2極。
  2.區分G極和T1極
  (1)找出T2極之后,首先假定剩下兩腳中某一腳為Tl極,另一腳為G極。
  (2)把黑表筆接T1極,紅表筆接T2極,電阻為無窮大。接著用紅表筆尖把T2與G短路,給G 極加上負觸發信號,電阻值應為十歐左右(參見圖4(a)),證明管子已經導通,導通方向為T1一T2。再將紅表筆尖與G極脫開(但仍接T2),若電阻值保持不變,證明管子在觸發之后能維持導通狀態(見圖4(b))。
  (3)把紅表筆接T1極,黑表筆接T2極,然后使T2與G短路,給G極加上正觸發信號,電阻值仍為十歐左右,與G極脫開后若阻值不變,則說明管子經觸發后,在T2一T1方向上也能維持導通狀態,因此具有雙向觸發性質。由此證明上述假定正確。否則是假定與實際不符,需再作出假定,重復以上測量。顯見,在識別G、T1,的過程中,也就檢查了雙向晶閘管的觸發能力。如果按哪種假定去測量,都不能使雙向晶閘管觸發導通,證明管于巳損壞。對于lA的管子,亦可用RXl0檔檢測,對于3A及3A以上的管子,應選RXl檔,否則難以維持導通狀態。
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典型應用
  雙向晶閘管可廣泛用于工業、交通、家用電器等領域,實現交流調壓、電機調速、交流開關、路燈自動開啟與關閉、溫度控制、臺燈調光、舞臺調光等多種功能,它還被用于固態繼電器(SSR)和固態接觸器電路中。圖5是由雙向晶閘管構成的接近開關電路。R為門極限流電阻,JAG為干式舌簧管。平時JAG斷開,雙向晶閘管TRIAC也關斷。僅當小磁鐵移近時JAG吸合,使雙向晶閘管導通,將負載電源接通。由于通過干簧管的電流很小,時間僅幾微秒,所以開關的壽命很長.
  圖6是過零觸發型交流固態繼電器(AC-SSR)的內部電路。主要包括輸入電路、光電耦合器、過零觸發電路、開關電路(包括雙向晶閘管)、保護電路(RC吸收網絡)。當加上輸入信號VI(一般為高電平)、并且交流負載電源電壓通過零點時,雙向晶閘管被觸發,將負載電源接通。固態繼電器具有驅動功率小、無觸點、噪音低、抗干擾能力強,吸合、釋放時間短、壽命長,能與TTL\CMOS電路兼容,可取代傳統的電磁繼電器。


  雙向可控硅參數符號
  參數符號說明:
  IT(AV)--通態平均電流
  VRRM--反向重復峰值電壓
  IDRM--斷態重復峰值電流
  ITSM--通態一個周波不重復浪涌電流
  VTM--通態峰值電壓
  IGT--門極觸發電流
  VGT--門極觸發電壓
  IH--維持電流
  dv/dt--斷態電壓臨界上升率
  di/dt--通態電流臨界上升率
  Rthjc--結殼熱阻
  VISO--模塊絕緣電壓
  Tjm--額定結溫
  VDRM--通態重復峰值電壓
  IRRM--反向重復峰值電流
  IF(AV)--正向平均電流


  可控硅的分類
  按其工作特性,可控硅(THYRISTOR)可分為普通可控硅(SCR)即單向可控硅、雙向可控硅(TRIAC)和其它特殊可控硅。
  雙向可控硅的常用封裝形式
  常用可控硅的封裝形式有TO-92、TO-126、TO-202AB、TO-220、TO-220AB、TO-3P、SOT-89、TO-251、TO-252等。

如何借助萬用表檢測單/雙可控硅

可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種,都是三個電極。單向可控硅有陰極(K)、陽極(A)、控制極(G)。雙向可控硅等效于兩只單項可控硅反向并聯而成。即其中一只單向硅陽極與另一只陰極相邊連,其引出端稱T2極,其中一只單向硅陰極與另一只陽極相連,其引出端稱T2極,剩下則為控制極(G)。

  1、單、雙向可控硅的判別:先任測兩個極,若正、反測指針均不動(R×1擋),可能是A、K或G、A極(對單向可控硅)也可能是T2、T1或T2、G極(對雙向可控硅)。若其中有一次測量指示為幾十至幾百歐,則必為單向可控硅。且紅筆所接為K極,黑筆接的為G極,剩下即為A極。若正、反向測批示均為幾十至幾百歐,則必為雙向可控硅。再將旋鈕撥至R×1或R×10擋復測,其中必有一次阻值稍大,則稍大的一次紅筆接的為G極,黑筆所接為T1極,余下是T2極。

  2、性能的差別:將旋鈕撥至R×1擋,對于1~6A單向可控硅,紅筆接K極,黑筆同時接通G、A極,在保持黑筆不脫離A極狀態下斷開G極,指針應指示幾十歐至一百歐,此時可控硅已被觸發,且觸發電壓低(或觸發電流小)。然后瞬時斷開A極再接通,指針應退回∞位置,則表明可控硅良好。

  對于1~6A雙向可控硅,紅筆接T1極,黑筆同時接G、T2極,在保證黑筆不脫離T2極的前提下斷開G極,指針應指示為幾十至一百多歐(視可控硅電流大小、廠家不同而異)。然后將兩筆對調,重復上述步驟測一次,指針指示還要比上一次稍大十幾至幾十歐,則表明可控硅良好,且觸發電壓(或電流)小。

  若保持接通A極或T2極時斷開G極,指針立即退回∞位置,則說明可控硅觸發電流太大或損壞。可按圖2方法進一步測量,對于單向可控硅,閉合開關K,燈應發亮,斷開K燈仍不息滅,否則說明可控硅損壞。

  對于雙向可控硅,閉合開關K,燈應發亮,斷開K,燈應不息滅。然后將電池反接,重復上述步驟,均應是同一結果,才說明是好的。否則說明該器件已損壞。

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