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解讀雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測(cè)方法

發(fā)布時(shí)間:2018-08-22 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】雙向晶閘管是由N-P-N-P-N五層半導(dǎo)體材料制成的,對(duì)外也引出三個(gè)電極,其結(jié)構(gòu)如圖所示。雙向晶閘管相當(dāng)于兩個(gè)單向晶閘管的反向并聯(lián),但只有一個(gè)控制極。

雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)及工作原理
 
雙向晶閘管是由N-P-N-P-N五層半導(dǎo)體材料制成的,對(duì)外也引出三個(gè)電極,其結(jié)構(gòu)如圖所示。雙向晶閘管相當(dāng)于兩個(gè)單向晶閘管的反向并聯(lián),但只有一個(gè)控制極。
 
雙向晶閘管與單向晶閘管一樣,也具有觸發(fā)控制特性。不過(guò),它的觸發(fā)控制特性與單向晶閘管有很大的不同,這就是無(wú)論在陽(yáng)極和陰極間接人何種極性的電壓,只要在它的控制極上加上一個(gè)觸發(fā)脈沖,也不管這個(gè)脈沖是什么極性的,都可以便雙向晶閘管導(dǎo)通。
 
由于雙向晶閘管在陽(yáng)、陰極間接任何極性的工作電壓都可以實(shí)現(xiàn)觸發(fā)控制,因此雙向晶閘管的主電極也就沒(méi)有陽(yáng)極、陰極之分,通常把這兩個(gè)主電極稱(chēng)為T(mén)1電極和T2電極,將接在P型半導(dǎo)體材料上的主電極稱(chēng)為T(mén)1電極,將接在N型半導(dǎo)體材料上的電極稱(chēng)為T(mén)2電極?!?/div>
 
由于雙向晶閘管的兩個(gè)主電極沒(méi)有正負(fù)之分,所以它的參數(shù)中也就沒(méi)有正向峰值電壓與反同峰值電壓之分,而只用一個(gè)最大峰值電壓,雙向晶閘管的其他參數(shù)則和單向晶閘管相同。
 
雙向晶閘管的伏安特性曲線具有對(duì)稱(chēng)性,如圖所示。
 
雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)及電路
 
解讀雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測(cè)方法

雙向晶閘管的伏安特性曲線
 
解讀雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測(cè)方法
 
由于雙向晶閘管正、反特性具有對(duì)稱(chēng)性,所以它可在任何一個(gè)方向?qū)?,是一種理想的交流開(kāi)關(guān)器件。
 
雙向晶閘管的檢測(cè)方法
 
(1)電極的判斷與觸發(fā)特性測(cè)試
 
將萬(wàn)用表置Rx1擋,測(cè)量雙向晶閘管任意兩腳之司的阻值,如果測(cè)出某腳和其他兩腳之間的電阻均為無(wú)窮大,則該腳為T(mén)2極。
 
確定T2極后,可假定其余兩腳中某一腳為T(mén)1電極,而另一腳為G極,然后采用觸發(fā)導(dǎo)通測(cè)試方法確定假定極性的正確性。試驗(yàn)方法如圖所示。首先將負(fù)表筆接T1極,正表筆接乃極,所測(cè)電阻應(yīng)為無(wú)窮大。然后用導(dǎo)線將T2極與G極短接,相當(dāng)于給G極加上負(fù)觸發(fā)信號(hào),此時(shí)所測(cè)T1-T2極間電阻應(yīng)為10Ω左右,證明雙向晶閘管已觸發(fā)導(dǎo)通,如圖(a)所示。將巧極與G極間的短接導(dǎo)線斷開(kāi),電阻值若保持不變,說(shuō)明管子在T1→T2方向上能維持導(dǎo)通狀態(tài)。
 
解讀雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢測(cè)方法
 
再將正表筆接T1極,負(fù)表筆接T2極,所測(cè)電阻也應(yīng)為無(wú)窮大,然后用導(dǎo)線將T2極與G極短接,相當(dāng)于給G極加上正觸發(fā)信號(hào),此時(shí)所測(cè)T1-T2極間電阻應(yīng)為10Ω左右,如圖(b)所示。若斷開(kāi)T2極與G極間的短接導(dǎo)線阻值不變,則說(shuō)明管子經(jīng)觸發(fā)后,在T2→T1方向上也能維持導(dǎo)通狀態(tài),且具有雙向觸發(fā)性能。上述試驗(yàn)也證明極性的假定是正確的,否則是假定與實(shí)際不符,需重新作出假定,重復(fù)上述測(cè)量過(guò)程。
 
雙向晶閘管測(cè)試方法
 
(2)大功率雙向晶閘管觸發(fā)能力的檢測(cè)
 
小功率雙向晶閘管的觸發(fā)電流較小,采用萬(wàn)用表Rx1擋可以檢查出管子的觸發(fā)性能。大功率雙向晶閘管的觸發(fā)電流較大,再采用萬(wàn)用表Rx1擋測(cè)量巳無(wú)法使管子觸發(fā)導(dǎo)通。為此可采用圖所示的方法進(jìn)行測(cè)量,但測(cè)量中需要采用不同極性的電源,以確定管子的雙向觸發(fā)能力。
 
晶閘管模塊
 
晶閘管模塊內(nèi)由多個(gè)晶閘管或晶閘管與整流管混合組成,電流容量一般為25~100A,電壓范圍為400~1600V。它具有體積小、重量輕、散熱板與電路高度電氣絕緣、安裝方便、耐沖擊等特點(diǎn),主要用于電力變換與電力控制,如各種整流設(shè)備、交一直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)以及調(diào)光裝置等。
 



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