可控硅的原理與檢測方法

• 電路板維修培訓

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可控硅是電路板中重要的組成部分，因此學習可控硅原理與可控硅的檢測方法就成為了電路板維修學習中的一個重要環節。

可控硅又稱晶閘管，是一種具有三個PN結的四層結構的大功率半導體器件。可控硅分為單向、雙向兩種類型，具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、控制方便等優點，是比較常用的半導體器件之一，被廣泛用于可控整流、逆變、變頻、調壓、無觸點開關等各種自動控制和大功率的電能轉換的場合。家用電器中的調光燈、調速風扇、空調機、電視機、電冰箱、洗衣機、聲光電路、定時控制器、玩具裝置、無線電遙控以及工業控制等都大量使用了可控硅器件。本文以單向可控硅為例，介紹可控硅工作原理以及可控硅檢測方法。

1.可控硅工作原理

可控硅是P1N1P2N2四層三端結構元件，共有三個PN結和三個電極——陽極（A）、陰極(K）和控制極（G），如圖1所示。可控硅在控制原理上可等效為一只 PNP 三極管和一只 NPN 三極管的連接電路， 兩管的基極電流和集電極電流互為通路，具有強烈的正反反饋作用。一旦給 G、K 回路的 NPN 管子輸入基極電流，由于正反饋作用，兩管將迅即進入飽合導通狀態。可控硅導通之后，它的導通狀態完全依靠管子本身的正反饋作用來維持，即使控制電流（電壓）消失，可控硅仍處于導通狀態?？刂菩盘柕淖饔脙H僅是觸發可控硅使其導通，導通之后，控制信號便失去控制作用。

圖1 可控硅等效圖解

可控硅的四層結構和控制極的引用，為其發揮“以小控大”的優異控制特性奠定了基礎。在應用可控硅時，只要在控制極加上很小的電流或電壓，就能控制很大的陽極電流或電壓。電流容量達幾百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的叫小功率可控硅，50安培以上的叫大功率可控硅。

由此可知，可控硅導通條件：一是陽極與陰極間必須加正向電壓，二是控制極也要加正向電壓。以上兩個條件可控硅處于導通狀態的條件。另外，可控硅一旦導通后，即使降低控制極電壓或去掉控制極電壓，可控硅仍然導通。 可控硅關斷條件：降低或去掉加在可控硅陽極至陰極之間的正向電壓，使陽極電流小于最小維持電流以下。

2.可控硅引腳區分

對可控硅的引腳區分，有的可從外形封裝加以判別，一般陽極和陰極引線比控制極引線長。通過外形無法判斷的情況下，可用萬用表R×100或R×1K擋，測量可控硅任意兩管腳間的正反向電阻，當萬用表指示低阻值（幾百歐至幾千歐的范圍）時，黑表筆所接的是控制極G，紅表筆所接的是陰極K，余下的一只管腳為陽極A。

3.可控硅性能檢測

可控硅質量好壞的判別可以從四個方面進行。第一是三個PN結應完好；第二是當陰極和陽極間電壓反向連接時能夠阻斷，不導通；第三是當控制極開路時，陽極和陰極間的電壓正向連接時也不導通；第四是給控制極加上正向電流，給陰極和陽極加正向電壓時，可控硅應當導通，把控制極電流去掉，仍處于導通狀態。

圖2 可控硅實物圖

           用萬用表的歐姆擋測量可控硅的極間電阻，就可對前三個方面的好壞進行判斷。具體方法是：

（1）用R×1k或R×10k擋測陰極和陽極之間的正反向電阻（控制極不接電壓），此兩個阻值均應很大。電阻值越大，表明正反向漏電電流愈小。如果測得的阻值很低，或近于無窮大，說明可控硅已經擊穿短路或已經開路，可控硅不能使用了。

（2）用R×1k或R×10k擋測陽極和控制極之間的電阻，正反向測量阻值均應幾百千歐以上。

（3）用R×1k或R×100擋，測控制極和陰極之間的PN結的正反向電阻在幾千歐左右，如出現正向阻值接近于零值或為無窮大，表明控制極和陰極之間的PN結已經損壞。反向阻值應很大，但不能為無窮大，正常情況是反向阻值明顯大于正向阻值。

（4）萬用表選電阻R×1擋，將黑表筆接陽極，紅表筆仍接陰極，此時萬用表指針應不動。紅表筆接陰極不動，黑表筆在不脫開陽極的同時用表筆尖去瞬間短接控制極，此時萬用表電阻擋指針應向右偏轉，阻值讀數為10歐姆左右。如陽極接黑表筆，陰極接紅表筆時，萬用表指針發生偏轉，說明該單向可控硅已擊穿損壞。

  以上就是以單向可控硅為例為大家簡單介紹可控硅的工作原理與可控硅測量方法，希望大家能有所收獲，將學到的可控硅知識用于電路板維修工作中。

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