如何判断可控硅模块的好坏?

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可控硅这一晶体管元件,在上个世纪七十年代,就已得到了广泛的应用,主要用于大功率的整流和逆变设备,所承受的电流从一安培到一千安培,耐压值由一百伏到一千五百伏,二千五百伏,关断速度最快的只有五微秒。



它的特点是由较小的电流和较低的电压去控制较大电流和较高的电压,实际上他也就是一个无触点开关。

这可控硅实际上就是一只二极管,只不过比二极管多了一个控制极,由控制极控制可控硅的通断。

大功率的可控硅,电流在200安培以上这通常采用强制性冷却,冷却的方式有风冷水冷,和油冷,但是由于风冷不那么理想,油冷其费用较高,都不宜采用。

因而普遍采用水冷的方式,给可控硅降温,但对水质的要求比较高,其ph值小于或等于8,否则碱性过高,容易使水的通道结洉,酸度过高容易腐蚀冷却器材。

冷却跟不上,极容易造成热量的集中,而造成可控硅工作温度较高而击穿。

可控硅这种电子元件,它是一个故障性较高的元件。

它的主要故障是阴阳极间击穿,控制极与阳极击穿,控制即失效,不能控制可控硅的通断,耐压值下降,造成软击穿现象。

我们判断他的方式,只需一只万用表,或者九伏以上的直流电源,外加一指示灯。

如若可控硅阴阳极击穿,控制极未加信号,其电阻值就是零,这表明可控硅已被击穿。

如果是控制极失效,我们用一加了指示灯的九伏直流电源,分别加在阴极和阳极上,把控制极线加以触发信号(也可把控制极在阳极上快速划过),此时若是指示灯你被点亮,这只可控硅没有故障。


如果没被点亮,或者点量的时间极短,或是亮了一段时间以后自行熄灭,这就证明这支可控硅的控制极已经失效了,不能再继续工作,只能把它当做废品扔掉。

有的时候,可控硅在工作的时候,经常出现停止的现象,此时我们再用灯泡和万用表,就无法判断它的故障了,只能用专业的测试台,检测它的耐压值,或是过流值的转折点,在经过一段工作时间以后其耐压值和和过流值有很大的降低,其原因大多数都是热值升高所造成,同样也成了废品。

以上是我长期从事这个工作的经验,请勿见笑。


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可控硅又称晶闸管(晶体闸流管),是一种常用的功率型半导体器件,其最主要的功能是功率控制。

可控硅可分为单向可控硅、双向可控硅、可关断可控硅等。

可控硅的特点是具有可控的单向导电性,以小电流控制大电流,以低电压控制高电压。

可控硅可以用万用表进行检测。

一、检测单向可控硅

单向可控硅是PNPN四层结构,形成3个PN结,具有3个外电极:阳极A、阴极K、控制极G。单向可控硅的引脚如下图所示。

检测时,万用表置于“Rx10Ω”档,黑表笔(表内电池正极)接单向可控硅的控制极G,红表笔(表内电池负极)接单向可控硅的阴极K,这时测量的是单向可控硅PN结的正向电阻,应有较小的阻值。如下图所示。

对调两表笔后,测其反向电阻,应比正向电阻明显大一些。

万用表黑表笔仍接单向可控硅控制极G,红表笔改接单向可控硅的阳极A,阻值应为无穷大,如下图所示。对调两表笔后,再测,阻值仍应为无穷大。这是因为G、A间为两个PN结反向串联,正常情况下其正、反向阻值均为无穷大。

二、检测单向晶闸管导通特性

万用表置于Rx1Ω档,黑表笔接单向可控硅阳极A,红表笔接单向可控硅阴极K,表针应指示为无穷大。这是用金属导体将控制极G与阳极A短接一下(短接后马上断开),表针应向右偏并保持在十几欧姆位置,如下图所示,否则说明单向可控硅已损坏。

三、检测双向可控硅

双向可控硅是一种交流型功率控制器件。

双向可控硅的3个引脚分别是控制极G,主电极T1和主电极T2,如下图所示。由于双向可控硅的两个主电极是对称的,因此使用中可以任意互换。

检测时,万用表置于Rx1Ω档,先用两表笔测量双向可控硅的控制极G与主电极T1之间的正、反向电阻,均应为较小阻值。如下图所示。

再用万用表两表笔测量双向可控硅的控制极G与主电极T2之间的正、反向电阻,均应为无穷大,如下图所示。

四、检测双向可控硅的导通特性

万用表置于Rx1Ω档,黑表笔接双向可控硅主电极T1,红表笔接主电极T2,表针指示应为无穷大,这是将控制极G与主电极T2短接一下,表针应向右偏转并保持在十几欧姆位置,如下图所示。否则说明该双向可控硅已坏。


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如何判断可控硅模块的好坏?

答;可控硅有两种叫法,精准一点叫晶闸管。

常用的电力半导体器件有;普通可控硅(SCR)、门极(GTO)关断可控硅、电力可控硅(GTR)、电力MoS场效应晶体管(MosFET)、绝缘栅双极型晶体管、(lGBT)、Mos栅控可控硅等等。

可控硅模块;是根据不同的用途与技术要求,将单向可控进行组合。两只单向可控硅的串联(一只的阳极A与另一只的阴极K相接)这样就组成了一个可控硅模块。常用于大功率三相桥式、单相桥式整流电路之中。

两只单相可控硅反向并联(就是一只的阳极A与另一只的阴极K联接,另一端点一只阴极k与一只阳极A相接)组成一只双向可控硅模块。常用于大功率三相或单相交流调压电路中。例如软启动器中改变电压控制电动机启动的电路中。 无论是什么结构,它们的控制端都是由阴极K与门极G有二根线引出来控制的。

下面简述一下GT0门极可关断可控硅的组成。见下面 图

门极可关断晶闸管简称可关断晶闸管,用GTO表示。

它是一种耐高电压大电流全控器件。它属全控型三端器件。 GT0可控硅的基本结构与普通可控硅ScR类似,它的三个极也是阳极A、阴极k、门极G。其内部结构及符号如上图所示。 其阳极伏安特性如下图所示。

当阳极加有正电压、阴极加有负电压时,在门极G上加以正电压或正脉冲信号,则GT0导通;当门极上信号消失后,GTO仍然保持导通状态,这与普通SCR性能完全一样。这时如在门极与阴极之间加入反向电压或较强的反向脉冲信号,可使GTO关断。GTO在门极加负脉冲关断信号时,有一个反向偏置工作安全区问题。就是指一定条件下GT0能可靠关断的阳极电流和阳极电压的轨迹。 以上图可控硅模块来说,怎么判断可控硅模块如下

1、这种模块已经标注有详细的图,在门极上部也清楚标注有希拉数字4、5、6、7。也就是说可控硅模块无需极性判别。简单的判别,可用数字万用表的电阻挡位200Ω,测量一下k1=4、G1=5、k2=7、G2=6,是否一一对应。如不对应表示模块内部已经出现损坏了。正常时k1与G1正反向电阻值都为一样14Ω。K2与G2的两个端点的电阻也应该是14Ω。如果测得阴极k与门极G电阻值等于o时,说明元件内部己经短路击穿损坏。 上面三个电流紧固电极(1~AK2)、(2~K1)、(3~A)。

2、将万用表200MΩ挡位测量,它们之间的电阻值,均为∞无穷大均为好。如果它们三点之中其中有二点有电阻值,表明模块已坏。

3、可将用于整流作用的模块可控硅单独分为一只可控硅看,为安全起见,采用24V直流稳压电源,与一直流24V5W灯泡如下图进行简单的判别。 直流电源输出端先串联电灯泡,再由电灯泡的另一端接到可控硅的阳极A端,可控硅的阴极K与24直流电源负极联接。如果照上述接好后,接通直流 电源开关,灯泡立即发亮,则说明可控硅的阳极A与阴极k内部己损坏短路了。如果灯泡不亮,此时将门极G与阳极A瞬间短接一下马上断开,灯泡一直发亮,则说明可控硅是好的。如果G、A瞬间短接一下后灯泡仍然不亮或只有在G、A短接时才点亮,G、A断开后就熄灭,则说明可控硅是坏的。

以上个人观点,仅供参考。欢迎阅读者批评指正为感。

知足常乐2018.3.14于上海