晶闸管是什么?晶闸管工作原理和晶闸管如何分类?
晶闸管是什么?
晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又被称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品,并于1958年将其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和控制极; 晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,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。
晶闸管的工作原理
晶闸管的工作原理分析:晶闸管可用两个不同极性(P-N-P和N-P-N)晶体管来模拟,如图G1所示。当晶闸管的栅极悬空时,BG1和BG2都处于截止状态,此时电路基本上没有电流流过负载电阻RL,当栅极输入一个正脉冲电压时BG2道通,使BG1的基极电位下降,BG1因此开始道通,BG1的道通使得BG2的基极电位进一步升高,BG1的基极电位进一步下降,经过这一个正反馈过程使BG1和BG2进入饱和道通状态。电路很快从截止状态进入道通状态,这时栅极就算没有触发脉冲电路由于正反馈的作用将保持道通状态不变。如果此时在阳极和阴极加上反向电压,由于BG1和BG2均处于反向偏置状态所以电路很快截止,另外如果加大负载电阻RL的阻值使电路电流减少BG1和BG2的基电流也将减少,当减少到某一个值时由于电路的正反馈作用,电路将很快从道通状态翻转为截止状态,我们称这个电流为维持电流。在实际应用中,我们可通过一个开关来短路晶闸管的阳极和阴极从而达到晶闸管的关断。
晶闸管应用举例:晶闸管在实际应用中电路花样最多的是其栅极触发回路,概括起来有直流触发电路,交流触发电路,相位触发电路等等。
1. 直流触发电路:如图G2是一个电视机常用的过压保护电路,当E+电压过高时A点电压也变高,当它高于稳压管DZ的稳压值时DZ道通,晶闸管D受触发而道通将E+短路,使保险丝RJ熔断,从而起到过压保护的作用。
2. 相位触发电路:相位触发电路实际上是交流触发电路的一种,如图G3,这个电路的方法是利用RC回路控制触发信号的相位。当R值较少时,RC时间常数较少,触发信号的相移A1较少,因此负载获得较大的电功率;当R值较大时,RC时间常数较大,触发信号的相移A2较大,因此负载获得较少的电功率。这个典型的电功率无级调整电路在日常生活中有很多电气产品中都应用它。
晶闸管如何判断好坏
晶闸管质量好坏的判别可以从四个方面进行。第一是三个PN结均应完好;第二是当阴极与阳极间电压反向连接时能够阻断,不导通;第三是当控制极开路时,阴极与阳极间的电压正向连接时也不导通;第四是给控制极加上正向电流,当给阴极与阳极间加正向电压时晶闸管应当导通,把控制极电流去掉,仍处于导通状态。
用万用表欧姆挡测量晶闸管的极间电阻,就可对前三个方面的好坏进行判断。具体方法是:用Rx1k或 Rx10k挡测量阴极与阳极之间的正反向电阻(控制极不接电压),此两个阻值均应很大。电阻值越大,表明正反向漏电电流愈小。如果测得的阻值很低,或近于无穷大,说明晶闸管已经击穿短路或已经开路,此晶闸管不能使用了。
用Rx1k或Rx10k挡测量阳极与控制极之间的电阻,电阻值很小表明晶闸管已经损坏。
用Rx10或Rx100挡,测控制极和阴极之间的PN结的正反向电阻,如出现正向阻值接近于零值或为无穷大,表明控制 极与阴极之间的PN结巴经损坏。反向阻值应很大,但不能为无穷大。证常情况是反向阻值明显大于正向阻值。
晶闸管是否具有晶闸管特性,仅通过电流的测量是看不出来的,应通过下面的试验电路加以判断。首先按图1接好电路。电源为6V直流,电阻R1、R1都为 47Ω,电流表量程大于100mA。不合开关时,电流应很小为正常,如表针指示数很大,表明管子已坏。当合上开关K时,表针应有几十毫安以上为正常,如此时电流很小,或表针几乎不动,说明晶闸管已坏。最后将开关S打开,这时表针的指示应与打开前一样,说明晶闸管是好的。如果打开开关S后,表针指示降为零, 说明晶闸管没有维持导通的功能.
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