03.07 如何識別晶閘管的引腳?

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晶閘管也俗稱可控硅,是一種大功率PNP型四層半導體元件。它有三個電極,分別是陽極A,陰極K,門極G。晶閘管也有好幾種類型,有小電流螺旋式晶閘管,小電流塑封式晶閘管,大電流平板式晶閘管,大電流螺旋式晶閘管等幾種類型。



從上述可知,晶閘管有螺旋式和塑封式。對於這兩種類型來說,晶閘管管腳最好識別的是螺旋式。螺旋式晶閘管的螺栓為陽極,小引腳或細編織線為門極,則剩下的管腳為陰極。


而塑封式晶閘管的管腳是排列一行且粗細一致,判斷起來就沒螺旋式晶閘管那麼容易。塑封式晶閘管管腳判斷;例如3CT10系列的晶閘管的管腳識別。用萬用表的200Ω檔位測量晶閘管的任意兩管腳的正反向阻值,只要晶閘管不壞那麼肯定會有一組管腳的正反向阻值在幾歐姆到幾百歐姆的低阻值指示。測量該系列的晶閘管,它的門極與陰極間電阻為20.7歐姆,反向電阻為21.5歐姆,雖然兩者間阻值相差不大,實屬正常現象。因為晶閘管的門極與陰極間有旁路電阻存在,正向電阻小於反向電阻,所以測量時為正向電阻時,那麼黑表筆所對應的管腳為晶閘管的門極,紅表筆所對應的晶閘管的陰極,則剩下的一隻管腳顯然為陽極。

假如晶閘管的門極與陰極之間的正反向管腳間電阻很大,甚至幾千歐姆或無窮大,說明晶閘管已損壞,若它們之間阻值很小甚至導通則說明晶閘管的門極已擊穿。


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晶閘管又稱可控硅,其在電路中常作為電子開關使用,通過在其控制端加觸發電壓即可控制其通斷。晶閘管有單向晶閘管和雙向晶閘管兩種,下面分別介紹一下用數字萬用表識別單向和雙向晶閘管引腳的方法。
▲ TO-92封裝的小功率單向晶閘管BT169。

上圖為TO-92封裝的小功率單向晶閘管BT169的外形及引腳排列。這種晶閘管外形與小功率三極管一樣,在各種聲控開關及調光電路中較常用,其耐壓值為400V,電流為0.8A。這種單向晶閘管的電路符號及等效電路如下圖所示。


▲ 單向晶閘管電路符號及等效電路。

通過上圖所示的等效電路可以看出,單向晶閘管的G極(控制極)與K極(陰極)之間是一個PN結,而G極與A極(陽極)是兩個背靠背串聯的PN結,所以使用數字萬用表的二極管檔可以很方便的識別出它們的引腳。

識別引腳時,將數字萬用表調至二極管檔,紅表筆接觸單向晶閘管的某個引腳,黑表筆分別接觸另外兩個引腳,此時若萬用表顯示的讀數為一個硅二極管的正向壓降,則紅表筆接觸的引腳為G極,黑表筆接觸的引腳為K極,剩下的那個引腳即為A極。


▲ 雙向晶閘管的電路符號及等效電路。

上圖為雙向晶閘管的電路符號及等效電路。這種雙向晶閘管可以雙向導通,故不再像單向晶閘管那樣分為A極和K極,而是用T1極和T2極表示。由於雙向晶閘管的G極與T1極靠近,而離T2極較遠,其G極與T1極之間的正反向電阻皆很小(數百Ω),而G極與T2極、T1極與T2極之間的正反向電阻皆為∞,故用數字萬用表的2K電阻檔測量雙向晶閘管的任意兩個引腳之間的電阻時,若某個引腳與其它引腳之間顯示的讀數皆為“1”,那麼該引腳即為T2極。由於G極與T1極之間的正反向電阻相差很小(幾Ω以下),故用萬用表較難區分這兩個引腳,只有通過搭一個簡單的電路來區分這兩個引腳了。


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在電力電子器件這個大家族中,晶閘管的家族成員還是比較多的,我們能夠常見的有普通晶閘管(KP)處於大哥位置,它常見而且重要;雙向晶閘管(KS)、門可關斷晶閘管(GTO)、逆導晶閘管(KN)以及快速晶閘管(KK)處於二弟位置;現在又發展到第三代電力電子器件比如智能功率模塊IPM、功率集成電路(POWER IC)、功率場效應晶體管(POWER MOSFET)等。

下面我們先介紹處於主導地位的晶閘管,我們也成可控硅。這種器件就像閘門一樣控制電流大小的半導體器件,由此我們可以推斷出這種器件的應用場合,它一般應用在供電迴路或者保護迴路中。我們以單向可控硅為例來識別它的引腳。

我們先從內部看,單向晶閘管由PNPN四層半導體構成,可以等效為兩個三極管,它的三個引腳分別是控制極G(門極)、陽極A、陰極K。

管腳的識別:從上圖可以看到單向晶閘管的門極G與陰極K之間只有一個PN結,這兩個管腳之間具有單向導通的特點,那麼其它管腳的阻值應該是為無窮大的。我們可以將數字萬用表打到二極管檔,任意測量單向晶閘管兩個管腳的阻值,在測量中會出現一組大約是0.6左右的數值,這時紅表筆所接的管腳為門極G,黑表筆接的是陰極K,那麼剩下的就是陽極A。至此我們就可以識別檢測出晶閘管的引腳。

以上就是我對這個題的分析,歡迎大家討論、關注、點贊!


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