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2.5 半導體器件

半導體器件是電子電路中的常用器件,它常用于整流、檢波、開關、放大等電路中,常見的半導體器件有二極管、橋堆、晶體管、晶閘管和場效應管等。

2.5.1 半導體器件的命名

根據GB/T 249—1989規定,國產半導體器件的型號由以下五部分組成,如圖2-37所示。

圖2-37 國產半導體器件的命名方法

一些特殊半導體器件如場效應管、半導體特殊器件、復合管的型號命名,只有第三、第四、第五部分組成。其型號命名方法如表2-14所示。

表2-14 中國半導體器件型號組成部分的符號及其意義

常見的半導體分立器件的封裝及引線如圖2-38所示。目前,常見的器件封裝多是塑料封裝或金屬封裝,玻璃封裝的二極管和陶瓷封裝的晶體管。金屬材料外殼封裝的晶體管可靠性高、散熱好并容易加裝散熱片,但造價比較高;塑料封裝的晶體管造價低,應用廣泛。

圖2-38 國產晶體管封裝及引線

2.5.2 半導體二極管

1.半導體二極管的分類與電路符號

半導體二極管簡稱二極管,是由一個PN結加上引線及管殼組成。二極管具有單向導電性,其類型很多,按制作材料不同分為鍺二極管和硅二極管;按制作的工藝不同分為點接觸型二極管和面接觸型二極管。點接觸型二極管用于小電流的整流、檢波、限幅、開關等電路中;面接觸型二極管主要作整流用。按用途不同又可分為整流二極管、檢波二極管、穩壓二極管、變容二極管、光敏二極管等。常用二極管的圖形符號如圖2-39所示。

圖2-39 常用二極管圖形符號

2.二極管的主要參數

(1)直流電阻。二極管加上一定的正向電壓時,就有一定的正向電流,因而二極管在正向導通時,可近似用正向電阻等效。

(2)額定電流。二極管的額定電流是指二極管長時間連續工作時,允許通過的最大正向平均電流。

(3)最高工作頻率。最高工作頻率是指二極管能正常工作的最高頻率。選用二極管時,必須使它的工作頻率低于最高工作頻率。

(4)反向擊穿電壓。反向擊穿電壓指二極管在工作中能承受的最大反向電壓,它是使二極管不致反向擊穿的電壓極限值。

3.二極管的簡單檢測與選用

(1)普通二極管的檢測與選用

普通二極管指整流二極管、檢波二極管、開關二極管等。其中,包括硅二極管和鍺二極管,它們的測量方法大致相同(以指針式萬用表測量為例)。

將萬用表置于R×100擋或R×1k擋。黑表筆接二極管的正極,紅表筆接二極管的負極,測量其電阻,然后交換表筆再測一次。如果兩次測量值一次大一次小,則二極管正常,如圖2-40所示。如果二極管正、反向阻值均很小,接近零,說明二極管內部擊穿;反之如果正、反向阻值均極大,接近無窮大,說明該二極管內部已斷路,以上兩種情況均說明二極管已損壞,不能使用。普通二極管一般有玻璃封裝和塑料封裝2種,它們的外殼上均印有型號和標記。標記有箭頭、色點、色環3種,箭頭所指方向或靠近色環的一端為負(陰)極,有色點的一端為正(陽)極。如果遇到二極管的標記不清楚時,可用上述方法判別二極管的正負極性。兩次測量中,萬用表上顯示阻值較小的為二極管的正向電阻,黑表筆接觸的一端為二極管的正極,另一端為二極管的負極。

圖2-40 二極管的測試

在選用二極管時首先確保所選二極管在使用時不能超過它的極限參數,即額定工作電流、反向工作電壓、最高工作頻率等,并留有一定的余量。此外,還應根據不同的技術要求,結合不同的材料所具有的特點做如下選擇:

①當要求反向電壓高、反向電流小、工作溫度高于100℃時應選硅管。需要導通電流大時,選擇面接觸型硅管。

②要求壓降低時選擇鍺管;工作頻率高時,選擇點接觸型二極管(一般為鍺管)。

(2)穩壓二極管的檢測與選用

穩壓二極管是利用PN結反向擊穿時所表現的穩壓特性而制成的半導體器件。穩壓二極管有塑料和金屬外殼封裝兩種。一般二極管的外形與普通二極管(如2CW7)相似。有一種穩壓二極管外形與小功率晶體管(2DW7、2CW231等)相似,其內部有兩個反向串聯的穩壓二極管(見圖2-41),自身具有溫度補償作用,常用在高精度的儀器或穩壓電源中。

用萬用表檢測穩壓二極管的方法如下:首先判斷正、負極(與普通二極管判斷方法相同),將萬用表置于R×10k擋,黑表筆接穩壓二極管的負極,紅表筆接正極,若此時的反向阻值變小(與使用R×1k擋測出的值相比較)說明該管為穩壓二極管。因為萬用表的R×10k檔內電池的電壓一般都在9V以上,當被測穩壓二極管的擊穿電壓低于該值時,可以被反向擊穿,使其阻值大大減小。當被測穩壓二極管的穩壓值大于9V時,可利用圖2-42所示電路進行檢測。圖中電源為0~30V連續可調直流穩壓電源,限流電阻可用1.5kΩ,功率大于5W的電位器或可調電阻器,電壓表為50V直流電壓表(或用萬用表直流50V電壓擋)。電路接好后進行檢測時,慢慢調整限流電阻器RP的阻值,使加在被測穩壓管上的電壓值逐漸升高,當升高到某一電壓值時,繼續調整RP,電壓不再升高,此時電壓表指示的電壓值為穩壓二極管的穩壓值。如果在調整RP的過程中,電壓表指示的電壓值不穩定,說明被測二極管的質量不良。如果調整RP使電壓已升高到電源輸出電壓,仍找不到穩壓值,則說明被測穩壓二極管的穩壓值高于直流穩壓電源的輸出電壓值或被測管根本不是穩壓二極管。

圖2-41 金屬封裝穩壓二極管外形與圖形符號

圖2-42 檢測穩壓二極管方法

使用穩壓二極管的注意事項如下:

①任意數量的穩壓二極管可以串聯使用(串聯穩壓值為各管穩壓值之和),但不能并聯使用。

②工作過程中所用的穩壓二極管的電流與功率不允許超過其極限值。

③在電路中的連接應使穩壓二極管工作于反向擊穿狀態,即工作在穩壓區。

④穩壓二極管替換時,必須使替換上去的穩壓二極管與原穩壓二極管的穩壓值相同,而最大允許工作電流則要相等或更大。

2.5.3 半導體晶體管

半導體晶體管,簡稱晶體管,是一種電流控制電流的半導體器件。它最基本的作用是放大,即把微弱的電信號轉換成幅度較大的電信號。此外,還可作為無觸點開關。它結構牢固、壽命長、體積小、耗電低,被廣泛應用于各種電子設備中。

1.晶體管的分類、符號、外形及引腳排列

晶體管的種類很多,按所用的半導體材料分為硅管和鍺管;按結構分為NPN管和PNP管;按用途又可分為低頻管、中頻管、高頻管、超高頻管、大功率管、中功率管、小功率管和開關管等;按封裝方式分為玻璃殼封裝、金屬殼封裝、塑料殼封裝等。晶體管的電路圖形符號如圖2-43所示。

圖2-43 晶體管圖形符號

鍺晶體管的增益大,頻率特性好,適用于低電壓電路;硅晶體管(多為NPN型)反向漏電流小,耐壓高,溫度漂移小,能在較高的溫度下工作和承受較大的功率損耗。在電子設備中常用的小功率(功率在1W以下)硅管和鍺管有金屬外殼封裝和塑料外殼封裝兩種,見圖2-38(b)。金屬外殼封裝管殼上一般都有定位銷,將管底朝上從定位銷起按順時針方向3個電極依次為e、b、c。若管殼上無定位銷,只要將3個電極所在的半圓置于上方,按順時針方向3個電極依次為e、b、c。塑料外殼封裝的NPN管,面對側平面將3個電極置于下方,從左到右3個電極依次為e、b、c,見圖2-38(b)。

大功率晶體管外形一般分為F型和G型兩種。F型管從外形上只能看到兩個電極(e、b)在管底,底座為c;G型管的3個電極一般在管殼的頂部。大功率F型和G型晶體管的外形如圖2-44所示。

圖2-44 大功率F型和G型晶體管外形

2.晶體管的主要參數

晶體管參數:一類是應用參數,表明晶體管在一般工作時的各種參數,主要包括電流放大系數、截止頻率、極間反向電流、輸入/輸出電阻等;另一類是極限參數,表明晶體管的安全使用范圍,主要包括擊穿電壓、集電極最大允許電流、集電極最大耗散功率等。

3.晶體管的檢測

在此重點講述檢測和判斷中小型晶體管(以指針式萬用表為例)。

(1)晶體管管型和電極判斷

①晶體管管型和基極的判斷。判斷晶體管是PNP型還是NPN型可將萬用表置于R×100擋或R×1k擋把黑表筆接某一引腳,紅表筆分別接另外兩引腳,測量兩個電阻,如測得的阻值均較小,則黑表筆所接引腳為晶體管的基極b,該管為NPN型,若出現高阻,則該管為PNP型。

②晶體管發射極和集電極的判斷。判定基極后可以進一步判斷集電極和發射極。如果所測得的是PNP管,先將紅、黑表筆分別接在除基極以外的其余兩個引腳上,用拇指和食指把基極和紅表筆接的那個引腳一起捏住(注意兩引腳不能短接),記錄萬用表測量值;然后對換萬用表兩表筆,重復操作,記錄萬用表測量值。比較兩次測量結果,阻值小的那一次黑表筆所接的引腳是發射極e,紅表筆所接的引腳是集電極c。若是NPN管,同樣,電阻小的一次黑表筆所接的引腳是集電極c,紅表筆所接引腳是發射極。

(2)晶體管放大倍數的檢測

以NPN型晶體管為例,將置于R×100或R×1k擋。按圖2-45所示電路連接,先將萬用表黑表筆接被測管的集電極c,紅表筆接發射極e(若測PNP型晶體管則交換黑、紅表筆),然后將電阻器R(50~100kΩ)接入電路,(測鍺管時電阻R可在1~20kΩ之間選用)測量時先斷開SA,不接電阻R(讓b極懸空),萬用表指針應向右偏轉(偏轉很小,如圖2-45中萬用表指針實線所示),然后閉合SA,接上電阻R或用手指捏住集電極和基極(注意,C、B間不能短接)此時萬用表指針偏轉的角度越大,說明被測管的直流放大倍數越大。如果接上R以后指針向右偏轉角度不大或者停留在原位不動,表明晶體管的放大能力很差或者已經損壞。上述方法的優點是簡單易行,缺點是只能比較被測管的相對大小,而不能測出的具體數值。

圖2-45 晶體管放大倍數的判定

(3)判別高頻管與低頻管

高頻管的截止頻率大于3MHz,而低頻管的截止頻率則小于3MHz。一般情況下,二者是不能互換使用的。其判別方法是(以NPN型晶體管為例),將萬用表置于R×1k擋,黑表筆接晶體管的發射極e,紅表筆接基極b。此時阻值一般均在幾十萬歐,甚至更高。接著將萬用表置于R×10k高阻擋,紅、黑表筆接法不變,重新測量一次發射極、基極間的阻值。若所測阻值與第一次測得的阻值變化不大,可基本斷定被測管為低頻管;若阻值變化較大,超過萬用表滿量程的1/3,可基本判定被測管為高頻管。

4.晶體管的選用原則

晶體管正常工作需要滿足一定的條件,若超過允許條件范圍則可能使晶體管不能正常工作,甚至會遭到永久性損壞。因而,選用時應考慮以下各因素:

(1)選用的晶體管,切勿使工作時的電壓、電流、功率超過手冊中規定的極限值,并根據設計原則選取一定的余量,以免燒壞晶體管。

(2)對于大功率晶體管,特別是外延型高頻晶體管,在使用中的二次擊穿往往使功率晶體管損壞。為了防止二次擊穿,必須降低晶體管的使用功率和電壓。

(3)選擇晶體管的頻率,應符合設計電路中的工作頻率范圍。

(4)根據設計電路的特殊要求,如穩定性、可靠性、穿透電流、放大倍數等,均應進行合理選擇。

5.晶體管的使用注意事項

(1)加到晶體管3個電極的電壓極性必須正確。PNP型晶體管的發射極對其他兩電極是正電位,而NPN管則應是負電位。

(2)晶體管引出線彎曲處離管殼的距離不得小于2mm。

(3)晶體管的基本參數相同可以替換,性能高的可以代換性能低的。通常鍺、硅管不能互換。

(4)晶體管安裝時應避免靠近發熱元器件并保證管殼散熱良好。大功率晶體管應加散熱器,散熱器應垂直安裝,以利于空氣自然對流。

2.5.4 場效應管與晶閘管

場效應管(FET),又稱單極型晶體管,它屬于電壓控制型半導體器件。其特點是輸入電阻高(107~1015Ω)、噪聲小、功耗低、沒有二次擊穿現象,受溫度和輻射影響小,因此被廣泛用于高靈敏和低噪聲電路、數字電路、通信設備及大規模集成電路中。

1.場效應管的分類與符號

場效應管按結構可分為結型(JEET)和絕緣柵型(又稱金屬氧化物半導體場效應管MOSFET,簡稱MOS管)兩大類。它們都有3個電極,即源極(s)、柵極(g)與漏極(d),結型是利用導電溝道之間耗盡區的寬窄來控制電流;絕緣柵型是利用感應電荷的多少來控制導電溝道的寬窄從而控制電流大小的。按導電方式來分,場效應管又可分為耗盡型和增強型。結型場效應管均為耗盡型,絕緣柵型場效應管既有耗盡型也有增強型。它們的類型符號和結構如圖2-46所示。

圖2-46 場效應管的分類及符號

2.場效應管的主要參數

(1)跨導gm是反映場效應管放大能力的參數。

(2)飽和漏極電流IDSS(耗盡型管)在UGS=0的條件下,場效應管的漏極電流。

(3)夾斷電壓UP(耗盡型管)是指當UDS為某固定值時,使ID≈0時,柵極上所加的最小電壓UGS即為夾斷電壓UP

(4)開啟電壓UT(增強型管)在UDS為某一固定數值的條件下,使溝道可以將漏-源極連接起來的最小的UGS即為開啟電壓。

(5)直流輸入電阻RGS是指漏源極間短路的條件下,柵源極間加一定電壓(如10V)時,柵源電壓與柵極電流之比。結型為107Ω數量級,絕緣柵型可達到1010Ω以上。

除上述參數之外,還有漏源擊穿電壓UDS、最大耗散功率PDM、最高工作頻率fM和噪聲系數NF等參數,均可在手冊上查得。

3.場效應管的檢測

場效應管有結型和絕緣柵型兩種,其外形與晶體管相似,也有3個電極,即源極s(對應晶體管的e極)、柵極g(對應于晶體管的b極)和漏極d(對應于晶體管的c極),但二者的控制特性截然不同。

(1)結型場效應管的檢測

①判別電極及溝道類型。由圖2-46可知,在結型場效應管的柵極g與源極s、柵極g與漏極之間各有一個PN結,柵極對源極和漏極呈對稱結構。根據這一特點可很準確地判定出柵極,進而將源極s和漏極d確定。具體測試時將萬用表置于R×100Ω擋,用黑表筆任接一電極,然后用紅表筆分別接觸另外兩個引腳。若兩次測得阻值基本相等,均比較小(幾百歐至1000Ω),說明所測的是結型場效應管的正向電阻,此時黑表筆所接的是柵極g,并且被測管為N溝道的結型場效應管。如果兩次測得的阻值都很大,則說明均為結型場效應管的反向電阻,黑表筆所接的也是柵極g,但被測管不是N溝道類型,而是P溝道類型。由于結型場效應管的源極和漏極在結構上具有對稱性,所以一般可以互換使用,通常兩個電極不必再進一步進行區分,當用萬用表測量源極s和漏極d之間的電阻時,正反向電阻均相同,正常時為幾千歐左右。

對于已知引腳排列的結型場效應管,根據上述規律,基本可以判明結型場效應管的好壞。

②檢測結型場效應管的放大能力。以N溝道結型場效管為例,測試電路如圖2-47(a)所示,將萬用表置于直流10V擋,紅、黑表筆分別接漏極和源極。測試時,調節RP,萬用表指示的電壓值應按下述規律變化:RP向上調,萬用表指示電壓值升高;RP向下調,萬用表指示電壓值降低。這種變化說明場效應管有放大能力。在調節RP的過程中,萬用表指示的電壓值變化越大,說明場效應管的放大能力越強。如在調節RP時,萬用表指示變化不明顯或根本無變化,說明場效應管放大能力很小或已經失去放大能力。

③檢測夾斷電壓UP(以N溝道結型場效應管為例)。將萬用表置于R×10kΩ擋,先將黑表筆接電解電容器的正極,紅表筆接電解電容器的負極,對電容器充電8~10s后移開表筆;再將萬用表置于直流50V擋,迅速測出電解電容器上的電壓,并記錄下此值;然后,按照圖2-47(b)所示進行測試;將萬用表撥回至R×10kΩ擋,黑表筆接漏極d,紅表筆接源極s,這時指針應向右旋轉,指示基本為滿量程;將已充好電的電解電容器正極接源極s,用電解電容器負極去接觸柵極g,這時指針應向左轉,一般指針退回至10~200kΩ時,電解電容器上所充的電壓值即為結型場效應管的夾斷電壓UP。測試過程中應注意,如果電容器上所充的電壓太高,會使結型場效應管完全夾斷,萬用表指針可能退回至無窮大。遇到這種情況,可用直流電壓10V擋將電解電容器適當進行放電,直到使電解電容器接至柵極g和源極s后測出的阻值在10~200kΩ范圍內為止。

圖2-47 結型場效應管的檢測

(2)MOS場效應管的檢測

MOS場效應管實際上是一種絕緣柵型場效應管,目前常用的多為雙柵型場效應管,如圖2-48所示。這種場效應管有兩個串聯的溝道,兩個柵極都能控制溝道電流的大小。靠近源極s的柵極g1是信號柵,靠近漏極d的柵極g2是控制柵。

圖2-48 MOS場效應管的結構、圖形符號和引腳排列

MOS場效應管與結型場效應管的不同之處是柵極與源極、漏極絕緣,輸入電流幾乎為零,輸入電阻極高,一般在1012Ω以上。突出特點是工作頻率高、增益高、噪聲小、動態范圍寬、抗信號過載能力強、抗干擾性能好,廣泛應用于電器設備中的高頻電路中。

①判定引腳。目前MOS場效應管的引腳位置排列順序基本相同,從其底部看,按逆時針方向依次是d、s、g1、g2,所以,只要用萬用表電阻擋測出漏極d和源極s兩腳,就可以將各引腳確定。檢測時將萬用表置R×100Ω擋,用紅、黑表筆依次輪換測量各引腳間的電阻值,只有s和d兩極間的電阻值在幾十歐至幾千歐之間,其余各電極間的阻值均為無窮大。這樣找到s和d極以后,再交換表筆測量這兩個電極間的阻值,其中在測得阻值較大的一次測量中,黑表筆所接的為d極,紅表筆所接的為s極。知道d和s極以后,g1和g2極便可根據排列規律加以確定。

②檢測好壞。測量源極s和漏極d間電阻。將萬用表置于R×10Ω或R×100Ω擋,測量源極s和漏極d之間的電阻值,正常時,一般在幾十歐到幾千歐之間,不同型號的MOS場效應管略有差異。當黑表筆接d,紅表筆接s時,電阻值要比紅表筆接d,黑表筆接s時所測得的電阻值大些。這兩個電極之間的電阻若大于正常值或者為無窮大,說明MOS場效應管存在內部接觸不良或內部斷極。若接近于零,則說明內部已被擊穿。

測量其余各引腳間的電阻。將萬用表置于R×10kΩ擋,兩表筆不分正負,測量柵極g1和g2之間、柵極與源極之間、柵極與漏極之間的電阻值。正常時,這些電阻值均應為無窮大。若阻值不是無窮大,則證明被測場效應管已經損壞。注意,這種方法對于內部電極開路性故障是無法判斷的,只能采用替換法或下述估測放大能力的方法加以檢測鑒定。

③估測放大能力。將萬用表置于R×100Ω擋,紅表筆接s極,黑表筆接d極,此時阻值應較大。在g1和g2極上各引出一根導線,導線的外皮越薄效果越明顯。用手捏住兩導線,即相當于把人體感應電場加到了g1和g2上。這時萬用表指針應向右擺動,擺幅越大,說明被測管的放大能力越強;若指針擺動很小,則說明被告測管放大能力很弱;若指針根本不擺動,則說明被測管已經失去了放大能力。

④MOS場效應管的保存方法。對于絕緣柵場效應管(MOS管)來說,由于其輸入電阻很大(109~1015Ω),柵源極之間的感應電荷不易泄放,使得少量感應電荷產生很高的感應電壓,極易使MOS管擊穿。因而MOS管在保存時,應把它的3個電極短接在一起。取用時,不要拿它的引腳,而要拿它的外殼。使用時,要在它的柵源極之間接入一個電阻器或一個穩壓二極管,以降低感應電壓的大小。在焊接、測試場效應管時應該采取防靜電措施,即將場效應管的3個電極短接,且電烙鐵、測試儀器的外殼必需接地,焊接時也可將電烙鐵燒熱后斷開電源用余熱進行焊接。

(3)功率型絕緣柵場效應管的檢測

功率型場效應管又稱VMOS場效應管,它不僅具有輸入阻抗高、驅動電流小的優點,而且還具有耐壓高(最高耐壓達1200V)、工作電流大(1.5~100A),輸入功率大(1~250W),跨導線性好、開關速度快等優點。

①判定柵極g。將萬用表置于R×1kΩ擋,分別測量3個引腳之間的電阻,如果測得某引腳與其余兩引腳間的電阻值均為無窮大,且對換表筆測量時阻值仍為無窮大,則此引腳是柵極g。因為柵極g與其余兩引腳是絕緣的。但要注意,此種測量法僅對管內無保護二極管VMOS管適用。

②判定源極s和漏極d。將萬用表置于R×1kΩ擋,先用一表筆將被測VMOS管的3個電極短接一下,然后交換表筆測兩次電阻,如果被測管是好的,必然會測得阻值為一大一小。其中,阻值較大的一次測量中,黑表筆所接的為漏極d,紅表筆所接的是源極s,被測VMOS管為N溝道管。如果被測為P溝道管,則所測阻值的大小規律正好相反。

③好壞的判斷。將萬用表置于R×1k檔,測量RGD和RGS電阻值,無論黑表筆接法如何,所測阻值均應為無窮大。如果這兩個阻值不為無窮大,則說明柵極g與另外兩個電極間有漏電現象,這樣的VMOS管是不能使用的。

注意:以上測量方法適用于內部無保護二極管的VMOS管。

4.晶閘管

晶閘管,主要分為單向晶閘管和雙向晶閘管兩種,主要工作在開關狀態,具有承受高電壓、大電流的優點,常用于大電流場合下的開關控制,是實現無觸點弱電控制強電的首選器件,在可控整流、可控逆變、可控開關、變頻、電動機調速等方面應用廣泛。由于晶閘管最初應用于可控整流方面,所以又稱可控硅整流元器件,簡稱可控硅(SCR)。

(1)單向晶閘管

單向晶閘管廣泛應用于可控整流、交流調壓、逆變和開關電源電路中,其結構、圖形符號、外形如圖2-49所示。它有3個電極,分別為陽極(a)、陰極(k)和控制極(g),控制極又稱門極或柵極。它是一種PNPN四層半導體器件,有3個PN結,其中控制極是從P型硅層上引出,供觸發晶閘管用。晶閘管一旦導通,即使撤掉正向觸發信號,仍能維持導通狀態。只有陽極a和陰極k之間的電壓小于導通電壓或加反向電壓時,單向晶閘管才會從導通變為截止。因此,單向晶閘管是一種導通時間可以控制的、具有單向導電性能的直流控制器件,常用于整流、開關、變頻等自動控制電路中。

圖2-49 單向晶閘管的結構、圖形符號及外形

(2)雙向晶閘管

雙向晶閘管是在單向晶閘管的基礎上發展而成的新型器件。單向晶閘管實質上屬于直流控制器件,只能正向控制時導通,反向時阻斷。而雙向晶閘管則是一種理想的交流控制器件。其結構、圖形符號和外形如圖2-50所示。

圖2-50 雙向晶閘管的結構、圖形符號和外形圖

雙向晶閘管屬于一種NPNPN五層器件,也有3個電極,分別為第一電極t1、第二電極t2和控制極g,但t1和t2則不再固定劃分陽極或陰極,而統稱為主端子。雙向晶閘管的突出特點是可以雙向導通且具有4種觸發狀態。它不僅能代替兩只反極性并聯的單向晶閘管,而且僅需一個觸發電路,是一種理想的交流開關器件。廣泛用于交流開關、交流調壓、交流調速、燈具調光,以及固態繼電器和固態接觸器等電路中。

(3)晶閘管極性及其好壞的判別

①單向晶閘管極性及其好壞判別。用萬用表R×1kΩ擋任意測量其兩極,若出現指針發生較大擺動,則表示黑表筆接觸的是控制極g,紅表筆接觸的是陰極k,另一個引腳就是陽極a。

判斷其好壞時,首先用R×1kΩ擋測量a、k極正向電阻(一般為無窮大)而k、g極則具有二極管特性。其次,再用R×1Ω擋測量晶閘管能否維持導通,黑表筆接a極。紅表筆接k極,此時指針應指向無窮大,當黑表筆同時接觸a、g極時,指針即發生偏轉,則該晶閘管為好管。

②雙向晶閘管極性及其好壞判別。雙向晶閘管t2(第二陽極)極與g、t1(第一陽極)兩極正反向電阻都為無窮大,且g極與t1極正反向電阻都較小,并基本相同,利用這一點可以判斷出t2極。判斷g極與t1極時,可以先設一極為g極,紅表筆接t1極。黑表筆接t2極,讀出黑表筆觸發一下g極后該晶閘管維持導通時的電阻值R1(黑表筆始終接觸t2極)。再設另一極為g極,重復上述操作,該晶閘管維持導通的阻值為R2,比較R1與R2的大小,在阻值較小的那次測量中,黑表筆所接的是t1,紅表筆所接的則為g極。雙向晶閘管極性的判別過程就是其好壞的判斷過程,若有必要還要檢測其能否反向觸發(用紅表筆觸發)且維持導通。

測量大功率晶閘管時(一般指10A以上),由于觸發電流要求過大維持導通壓降過高,萬用表R×1Ω擋已不能提供足夠的電壓和電流,必須在紅表筆端串入1個1.5V電池才能使晶閘管有足夠的觸發電流和導通壓降。

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