单向可控硅的原理及测试
(完整版)单向可控硅的原理及测试
单向可控硅的原理及测试可控硅的意思：可控的硅整流器，其整流输出电压是受控的，常与移相或过零触发电路配合，应用于交、直流调压电路。
可控硅是在晶体管基础上发展起来的一种集成式半导体器件。
单向可控硅的等效原理及测量电路见下图1：AKGP N P NKGGKGA图1 可控硅器件等效及测量电路单向可控硅为具有三个PN 结的四层结构，由最外层的P 层、N 层引出两个电极——阳极A 和阴极K ，由中间的P 层引出控制极G 。
电路符号好像为一只二极管，但好多一个引出电极——控制极或触发极G 。
SCR 或MCR 为英文缩写名称。
从控制原理上可等效为一只PNP 三极管与一只NPN 三极管的连接电路，两管的基极电流和集电极电流互为通路，具有强烈的正反反馈作用。
一旦从G 、K 回路输入NPN 管子的基极电流，由于正反馈作用，两管将迅即进入饱合导通状态。
可控硅导通之后，它的导通状态完全依靠管子本身的正反馈作用来维持，即使控制电流（电压）消失，可控硅仍处于导通状态。
控制信号U GK 的作用仅仅是触发可控硅使其导通，导通之后，控制信号便失去控制作用。
单向可控硅的导通需要两个条件： 1）、A 、K 之间加正向电压；2）、G 、K 之间输入一个正向触发电流信号，无论是直流或脉冲信号。
若欲使可控硅关断，也有两个关断条件： 1）、使正向导通电流值小于其工作维持电流值； 2）、使A 、K 之间电压反向。
可见，可控硅器件若用于直流电路，一旦为触发信号开通，并保持一定幅度的流通电流的话，则可控硅会一直保持开通状态。
除非将电源开断一次，才能使其关断。
若用于交流电路，则在其承受正向电压期间，若接受一个触发信号，则一直保持导通，直到电压过零点到来，因无流通电流而自行关断。
在承受反向电压期间，即使送入触发信号，可控硅也因A 、K 间电压反向，而保持于截止状态。
可控硅器件因工艺上的离散性，其触发电压、触发电流值与导通压降，很难有统一的标准。
可控硅器件控制本质上如同三极管一样，为电流控制器件。
单向可控硅与双向可控硅结构电原理图及测试方法
单向可控硅与双向可控硅结构电原理图及测试方法可控硅的检测1.单向可控硅的检测万用表选用电阻R×1档，用红黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻直至找出读数为数十欧姆的一对引脚，此时黑笔接的引脚为控制极G，红笔接的引脚为阴极K，另一空脚为阳极A。
此时将黑表笔接已判断了的阳极A，红表笔仍接阴极K。
此时万用表指针应不动。
用短接线瞬间短接阳极A和控制极G，此时万用表指针应向右偏转，阻值读数为10欧姆左右。
如阳极A接黑表笔，阴极K接红表笔时，万用表指针发生偏转，说明该单向可控硅已击穿损坏。
2.双向可控硅的检测用万用表电阻R×1档，用红黑两表笔分别测任意两引脚正反向电阻，结果其中两组读数为无穷大。
若一组为数十欧姆时，该组红黑表笔所接的两引脚为第一阳极A1和控制极G，另一空脚即为第二阳极A2。
确定A、G极后，再仔细测量A1、G极间正反向电阻，读数相对较小的那次测量的黑表笔所接的引脚为第一阳极A1，红表笔所接引脚为控制极G。
将黑表笔接已确定了的第二阳极A2，红表笔接第一阳极A1，此时万用表指针应不发生偏转，阻值为无穷大。
再用短接线将A2、G极瞬间短接，给G极加上正向触发电压，A2、A1间阻值约为10欧姆左右。
随后断开A2、G极短接线，万用表读数应保持10欧姆左右。
互换红黑表笔接线，红表笔接第二阳极A2，黑表笔接第一阳极A1。
同样万用表指针应不发生偏转，阻值为无穷大。
用短接线将A2、G极间再次瞬间短接，给G极加上负向的触发电压，A1、A2间阻值也是10欧姆左右。
随后断开A2、G极间短接线，万用表读数应不变，保持10欧姆左右。
符合以上规律，说明被测双向可控硅管未损坏且三个引脚极性判断正确。
检测较大功率可控硅管是地，需要在万用表黑笔中串接一节1.5V干电池，以提高触发电压。
双向可控硅（TRIAC）在控制交流电源控制领域的运用非常广泛，如我们的日光灯调光电路、交流电机转速控制电路等都主要是利用双向可控硅可以双向触发导通的特点来控制交流供电电源的导通相位角，从而达到控制供电电流的大小[1]。
如何用万用表测试单向可控硅
如何用万用表测试单向可控硅2008-05-10 02:45可控硅又叫晶体闸流管，在强电和弱电领域都有极为广泛的应用。
其中在弱电领域中应用的可控硅功率比较小，外形像三极管，是电子爱好者常遇到的元件之一。
正确测试可控硅是电子爱好者必须具备的基本技能。
如何来测试可控硅呢?由于万用表是电子爱好者必配工具，这里介绍如何用万用表来测试单向可控硅。
单向可控硅的测试包括两个方面：一是极性的判定；二是触发特性的测试。
一、可控硅极性的判定单向可控硅是由三个PN结的半导体材料构成，其基本结构、符号及等效电路如图1所示。
可控硅有三个电极：阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。
从等效电路上看，阳极(A)与控制极(G)之间是两个反极性串联的PN结，控制极(G)与阴极(K)之间是一个PN结。
根据PN结的单向导电特性，将指针式万用表选择适当的电阻档，测试极间正反向电阻(相同两极，将表笔交换测出的两个电阻值)，对于正常的可控硅，G、K之间的正反向电阻相差很大；G、K分别与A之间的正反向电阻相差很小，其阻值都很大。
这种测试结果是唯一的，根据这种唯一性就可判定出可控硅的极性。
用万用表R×1K档测量可控硅极间的正反向电阻，选出正反向电阻相差很大的两个极，其中在所测阻值较小的那次测量中，黑表笔所接为控制极(G)，红表笔所接的为阴极(K)，剩下的一极就为阳极(A)。
通过判定可控硅的极性同时也可定性判定出可控硅的好坏。
如果在测试中任何两极间的正反向电阻都相差很小，其阻值都很大，说明G、K之间存在开路故障；如果有两极间的正反向电阻都很小，并且趋近于零，则可控硅内部存在极间短路故障。
二、单向可控硅触发特性测试单向可控硅与二极管的相同之处在于都具有单向导电性，不同之处是可控硅的导通还要受控制极电压控制。
也就是说使可控硅导通必须具备两个条件：阳极(A)与阴极(K)之间应加正向电压，控制极(G)与阴极(K)之间也应加正向电压。
当可控硅导通以后，控制极就失去作用。
单向可控硅调光电路
单向可控硅调光电路单向可控硅（Silicon Controlled Rectifier，SCR）是一种常用的半导体器件，广泛应用于电力控制和调光等领域。
本文将介绍单向可控硅调光电路的原理、结构和工作方式，并探讨其在照明领域的应用。
一、单向可控硅调光电路的原理单向可控硅是一种具有控制性能的整流器件，其主要由PNPN四层结构组成。
在正向电压作用下，单向可控硅工作在导通状态，而在反向电压作用下，则处于阻断状态。
通过控制栅极电流，可以实现单向可控硅的开关控制和调光控制。
单向可控硅调光电路由电源、调光电路、单向可控硅和负载组成。
其中，电源为交流电源，调光电路用于调节控制信号，单向可控硅作为主要控制元件，负载则为被调节的灯具或电器设备。
三、单向可控硅调光电路的工作方式在单向可控硅调光电路中，电源通过调光电路提供控制信号，控制信号经过放大和处理后，作用于单向可控硅的栅极。
当控制信号为低电平时，单向可控硅处于关断状态，负载无法工作。
而当控制信号为高电平时，单向可控硅处于导通状态，负载开始工作。
通过改变控制信号的高低电平比例，可以实现对负载的调光控制。
四、单向可控硅调光电路的应用单向可控硅调光电路广泛应用于照明领域。
在传统的家庭照明中，常用的调光方式是通过旋钮或开关来改变电阻或电容的数值，从而改变灯的亮度。
而单向可控硅调光电路则可以实现更加精细的调光效果，使灯具的亮度调节更加灵活和方便。
单向可控硅调光电路还可以应用于舞台照明、室内灯光控制、广告牌照明等领域。
在舞台照明中，通过控制单向可控硅的导通角度和导通时间，可以实现不同的灯光效果，满足不同舞台剧目的需求。
在室内灯光控制中，单向可控硅调光电路可以根据光线强度和使用需求，自动调节灯具的亮度，提高能源利用效率。
在广告牌照明中，单向可控硅调光电路可以实现灯光的远程控制和定时开关，提高广告效果和管理效率。
五、总结单向可控硅调光电路作为一种常用的调光装置，具有结构简单、控制精确和应用广泛等优点。
单向可控硅的工作原理
单向可控硅的工作原理单向可控硅（One-way Controlled Silicon or thyristor）是一种具有双稳态特性的半导体器件，它可以控制电流的通断。
单向可控硅是由两个晶体二极管（pn结）与一个晶体三极管（npn结）组成的。
在没有触发条件下，单向可控硅的一端称为阳极，另一端称为阴极，并且闭合状态下，两个二极管是反向偏置的。
当施加一个正向电压Vak（阳极电压）时，p区中就会有一个电流开始流过，这个电流称为阳极电流Iak。
如果此时继续增加电压时，当电压达到临界值Vbo时，阴极结即开始导通。
此时p区中的电流会大幅度增加，而且阴极端电压几乎会降至零。
在保持状态中，除非提供一个正向的触发电流Igt，否则单向可控硅就会维持在关断状态。
这是因为两个二极管都是反向偏置的。
在触发状态中，当提供了一个正向的触发电流Igt时，该电流开始通过发射极，向基极注入电子。
这些电子通过p区和n区的结合就能够进入开关态。
此时，单向可控硅从关断状态转化为导通状态。
在导通状态中，当单向可控硅已经被触发后，各个电流并不受到限制。
而且无论在p区内还是在n区内，都能形成正向电流。
在这个状态下，晶体并没有导通压降。
然而，由于材料的内阻是非常低的，任何一个外部电压的变化都会立即影响到晶体中的电流。
在关断状态中，当阳极电压小于给定的绝热电压VDRM时，单向可控硅会重新返回到关断状态。
在这个状态下，注入到发射极的触发电流被去除，晶体恢复到原来的关断状态。
总结来说，单向可控硅的工作原理是依靠施加一个正向的触发电流来控制电流的通断。
通过对发射极注入电子，使得单向可控硅从关断状态转化为导通状态，进而形成阳极电流。
当阳极电压小于绝热电压时，单向可控硅会重新返回到关断状态。
单向可控硅在电力电子行业中广泛应用于交流/直流电路中的控制和调节器件。
单向可控硅工作原理
单向可控硅工作原理
单向可控硅（Unidirectional SCR）是一种特殊的半导体器件，也被称为双极性电流控制整流器件。
它是由四层半导体材料构成的PNPN结构。
单向可控硅的工作原理如下：
1. 正向偏置：当单向可控硅的正极与负极之间施加一个正向电压时，正极PN结和负极PN结之间形成一个正向偏置。
此时，整个PNPN结构处于高阻态，没有电流流过。
2. 触发脉冲：若在正向偏置下施加一个触发脉冲信号（例如正脉冲或负脉冲），使得正极PN结上的电压高于触发电压，那
么正极PN结中形成一个反向击穿。
这个击穿会导致整个PNPN结构中产生一个高电流，被称为触发电流或激流。
触发
脉冲的宽度和幅值可以控制触发电流的大小。
3. 区域导通：一旦触发电流形成后，它会持续通过PNPN结，使得整个结构转变为低阻态，这被称为区域导通。
在区域导通状态下，即使触发脉冲结束，电流仍然会持续流过。
只有在电流减小到低于保持电流（持续电流）时，区域导通状态才会终止。
4. 关断：要使得单向可控硅停止导通，需要通过减小电流来实现。
可以通过降低电压或加大负载电流来降低电流。
一旦电流降到保持电流以下，整个结构重新回到高阻态，停止导通。
通过合理选择触发脉冲的幅值和宽度，以及保持电流的大小，可以实现对单向可控硅的控制，从而实现整流和电流开关等功能。
单向可控硅的原理及测试
单向可控硅的原理及测试单向可控硅（SCR）是一种半导体器件，用于控制交流电流。
它具有单向导电特性，即电流只能在一个方向上流动。
SCR由四个层组成，从P型材料到N型材料依次排列。
在P型材料和N型材料之间有两个PN接触，称为PN接触1和PN接触2、SCR的关键组成部分是PN接触1处的“栅源结”（Gate-Anode junction）。
SCR的原理是通过在栅源结上施加一个足够大的正向压力来激活器件。
这个压力通常通过外加一个短脉冲来实现。
一旦栅源结激活，它将形成一个低阻值通道，使得大量电流可以通过器件流动。
一旦电流开始流动，栅源结开始导电，SCR进入导通状态。
一旦SCR被激活，它会保持导通状态，直到通过器件的电流降低到零或到达特定的关闭电压。
测试SCR的一个常用方法是使用OHMMeter或DMM（数字万用表）测试器件的导通性。
在测试之前，确保电路电源已断开，并且SCR已从电路中移除。
对于一个正常的SCR测试，在DMM中选择二极管测试模式，并将其连接到测试器件的两个引脚。
如果DMM显示一个迅速下降到几百欧姆的电阻值（如0.1欧姆），那么这表明SCR是正常工作的。
这是因为SCR在导通状态下表现为一个非常低的电阻。
另一种测试方法是使用直流电源和电阻。
在这种情况下，通过在栅源结上施加足够的电压来激活SCR。
在SCR导通状态下，电流将通过其并且压降几乎为零。
对于一个正常的SCR，这个电流应该是稳定的。
如果电流随着时间的推移而增加，那么可能存在SCR失效的问题。
此外，还可以使用示波器来测试SCR的导通和关断状态。
将示波器连接到器件的引脚，并观察电压波形。
在SCR导通状态下，波形应该是近乎零的平坦线。
当SCR关断时，波形应该是一个或多个脉冲。
总结起来，单向可控硅的原理是通过在栅源结上施加足够的正向压力来激活器件，进而控制电流的流动。
测试SCR的方法主要包括使用OHMMeter或DMM测试器件的导通性、使用直流电源和电阻测试器件的电流稳定性以及使用示波器测试器件的导通和关断状态。
单向可控硅工作原理
单向可控硅工作原理
单向可控硅（Silicon Controlled Rectifier，简称SCR）是一种半导体器件，可以实现电流的单向控制和关断。
单向可控硅主要由四层半导体材料组成，包括P型硅和N型硅交替堆叠形成的三个PN结。
其中，中间的PN结为控制电流的结，两侧为正向和反向的结。
当施加正向电压时，只有当控制电流达到一定的阈值时，单向可控硅才能开始导通。
具体的工作原理如下：
1.施加正向电压：当正向电压施加到正极（即P区），负极（即N区）时，如果控制电流为零，SCR处于关断状态。
2.达到门极电流阈值：当控制电流（也称为门极电流）超过一个特定的阈值（通常为几微安到几毫安之间），SCR开始工作。
3.进入导通状态：当控制电流大于门极电流阈值时，SCR进入导通状态。
此时，正向电压施加在SCR上，导致PNP结两侧的PN结被硬导通，电流通过SCR流向电路负载。
4.维持导通状态：一旦SCR处于导通状态，只需维持较小的控制电流即可持续导通。
这是因为PNP结两侧的PN结被硬导通，只有施加相反的反向电压或减小电流才能使SCR恢复到关断状态。
5.关断状态：当控制电流降低到一定程度或施加反向电压时，SCR会立即进入关断状态，电流无法通过。
单向可控硅的具体工作原理使其在许多电子设备中得到广泛应用，如调光器、电动机控制器、电源稳压器等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单向可控硅的原理及测试
可控硅的意思：可控的硅整流器，其整流输出电压是受控的，常与移相或过零触发电路配合，应用于交、直流调压电路。
可控硅是在晶体管基础上发展起来的一种集成式半导体器件。
单向可控硅的等效原理及测量电路见下图1：
A
K
G
P N P N
K
G
G
K
G
A
图1 可控硅器件等效及测量电路
单向可控硅为具有三个PN 结的四层结构，由最外层的P 层、N 层引出两个电极——阳极A 和阴极K ，由中间的P 层引出控制极G 。
电路符号好像为一只二极管，但好多一个引出电极——控制极或触发极G 。
SCR 或MCR 为英文缩写名称。
从控制原理上可等效为一只PNP 三极管与一只NPN 三极管的连接电路，两管的基极电流和集电极电流互为通路，具有强烈的正反反馈作用。
一旦从G 、K 回路输入NPN 管子的基极电流，由于正反馈作用，两管将迅即进入饱合导通状态。
可控硅导通之后，它的导通状态完全依靠管子本身的正反馈作用来维持，即使控制电流（电压）消失，可控硅仍处于导通状态。
控制信号U GK 的作用仅仅是触发可控硅使其导通，导通之后，控制信号便失去控制作用。
单向可控硅的导通需要两个条件： 1）、A 、K 之间加正向电压；
2）、G 、K 之间输入一个正向触发电流信号，无论是直流或脉冲信号。
若欲使可控硅关断，也有两个关断条件： 1）、使正向导通电流值小于其工作维持电流值； 2）、使A 、K 之间电压反向。
可见，可控硅器件若用于直流电路，一旦为触发信号开通，并保持一定幅度的流通电流的话，则可控硅会一直保持开通状态。
除非将电源开断一次，才能使其关断。
若用于交流电路，则在其承受正向电压期间，若接受一个触发信号，则一直保持导通，直到电压过零点到来，因无流通电流而自行关断。
在承受反向电压期间，即使送入触发信号，可控硅也因A 、K 间电压反向，而保持于截止状态。
可控硅器件因工艺上的离散性，其触发电压、触发电流值与导通压降，很难有统一的标准。
可控硅器件控制本质上如同三极管一样，为电流控制器件。
功率越大，所需触发电流也越大。
触发电压范围一般为1.5V —3V 左右，触发电流为10mA —几百mA 左右。
峰值触发电压不宜超过10V ，峰值触发电流也不宜超过2A 。
A 、K 间导通压降为1—2V 。
主要工作参数有正、反向耐压值和正向平均电流、触发电流（电压）值、维持电流值等。
可控硅器件的检测：
1）、用万用表粗测可控硅的好坏。
用电阻x1k 档，正、反向测量A 、K 之间的电阻值，均接近无穷大；用电阻x10Ω档测量G 、K 之间的电阻，从十几欧姆至百欧姆，功率越大欧姆值越小。
正、反向电阻值相等或差异极小。
说明可控硅的G 、K 并不像一般三极管的发射结，有明显的正、反向电阻的差异。
这种测量方式是有局限性的，当A 、K 之间已呈故障开路状态时，则无法测出好坏。
有的G 、K 间电阻值极小，也难以判别两控制极是否已经短路。
2）、较为准确的测量方法，是如图1中的右图，为可控硅连接上电源和负载，才能得出好坏的结论。
方法是：将可控硅接入电路，可控硅因无触发信号输入，小灯泡HL1无电流通路不发光；将A 、G 短接一下再断开，可控硅受触发而导通，并能维持导通（灯泡的额定电流应大于100mA ），灯泡一直发光，直到断开电源。
再接通电源时，灯泡不亮。
可控硅器件基本上是好的。
3）、可控硅有以下几种损坏情况：
a 、A 、K 极间短路或断路；
b 、G 、A 极间短路或断路；
c 、三个电极之间的短路。
还有一种损坏情况很让人迷惑（这种状态当然极为少见），用上述1、2种检测方法检测，可控硅是好的，但接到交流电路中，便失去可控整流作用。
故障可控硅在未接受触发信号前，呈开路状态，是对的。
触发电流输入后，可控硅开通了，交流输入的正、负半波都一齐过去了，单向可控硅成了一只“交流开关”！变频器整流电流中，若有这种情况发生，储能电容非喷液了不可。
可控硅的这种损坏情况，不能用短路或击穿来说明了，只能说这只可控硅已经失效——失去整流作用了！
SKKH 72/16Ex3
R
S
T
-
图2 变频器主电路的可控三相整流电路
变频器的主电路的整流电路中，往往采用上三臂单向可控硅和下三臂整流二极管组成的三相可控整流电路，以代替充电接触器实现上电瞬间对直流回路储能电容的“软充电”控制。
三相可控整流电路的形式如图2所示。
中功率机型的变频器，整流电路是由三只半控桥模块构成，每只模块内部，含一只整流二极管和一只单向可控硅器件，每只模块有三个主端子：1，交流输入端；2，可控硅整流正电压输出端；3、整流负输出端。
还有两个触发端子，4，控制栅极引出端；5，阴极控制线引出端。
三相整流电路中对可控硅模块的测量方法：]
如果是整机停电状态下，对可控硅模块进行测量，可采用图1中右图的测试电路。
R
S
T
-
图3 变频器主电路的可控硅测试电路1
做一个测试器：由小型6V电池1块、6V小电珠1只、万用表的表笔（触碰针）一支和鳄鱼夹2只，可以组装于肥皂塑料盒或其它适宜的壳体中，那么一只高效准确和使用方便的“可控硅测试仪”就制作成功了！
停掉变频器的整机电源，不需将模块从电路中拆下，整机正常连接状态下，即可对可控硅模块进行测试了。
测试步骤如下：
1）、用鳄鱼夹连接任一只可控硅模块的阳极和阴极（注意电池负端的鳄鱼夹连接阴极），触碰针不去触碰可控硅的栅极，小电珠不亮。
（这时若小电珠亮，说明可控硅已经短路或漏电坏掉了。
）；
2）、用触碰针触碰一下可控硅阴极后，小电珠点亮（正常亮度很亮啊）。
拿掉触碰针后，小电珠一直亮。
（此时有两种情况，触碰针与栅极接触时，小电珠亮，拿掉触碰针，小电珠不亮，可控硅内部阴极、阴极间断路损坏；触碰针接触栅极时，小电珠也不亮，可控硅的栅极、阴极出现断路性损坏。
）
3）将一只鳄鱼夹脱开连接，小电珠熄灭；再连接鳄鱼夹，小电珠仍不亮。
直到触碰针触碰一下栅极后，小电珠点亮。
测试结束。
可控硅是好的，测试过程中，通过小电珠异常的亮/灭状态，已将可控硅的损坏状态，明白无误地检测出来了。
分别用鳄鱼夹连接连接另两只可控硅模块的阳级和阴极，对其进行测试，三只可控硅的好坏情况便一目了然了。
这种检测方法最为安全可靠，操作简便。
测试的准确度也较高。
变频器可控硅整流电路的上电检测，检测电路见下图：
拆开此处连接
S
T
-
图4 变频器主电路的可控硅测试电路2
为变频器供入380V维修电源（隔离变压器提供），为了测试电压值的方便，可将P、P1端子短接线拆除（也可以不拆），在整流输出的正、负端连接两只灯泡，灯泡的功率值越大越好，用1000W的更好，测试准确度会高一些。
用二极管和电阻串接构成简单的触发电路，串二极管的目的，使可控硅栅极不承受反向电压。
当用“触发电路”短接可控被测试可控硅的阳极和栅极时，会出现以下两种情况：1）、灯泡亮度正常，此时测量灯泡两端的直流电压值，为380×0.45=170V（半波整流值）。
触发电路一直连接也没有问题，1k10W电阻无温升。
连接触发电路，灯泡即显示正常亮度，断开触发电路，灯泡即灭。
说明可控硅模块是好的；
2）连接触发电路，亮度微弱，说明灯泡电流是通过1k10W电阻供给的，电阻有温升，不要长时间连接，以免烧毁。
如果测试灯泡两端的电压，仅为几十伏。
说明模块坏掉，不能被正常触发。
这种测试方法，通过灯泡的亮度来判断可控硅的好坏，准确度还是可以的，但测试上不如第一种方法简便和安全，是带电操作的，一定要注意安全！三只模块也可以一只一只地测量。
同时测量不准的。