单向晶闸管的认识和检测1
单向晶闸管工作原理
单向晶闸管工作原理单向晶闸管（SCR）是一种半导体器件，它具有单向导通特性，可以用于控制大功率的直流电流。
单向晶闸管的工作原理是基于PN结的导电特性和电压控制特性。
首先，我们来看单向晶闸管的结构。
单向晶闸管有三个电极，分别是阳极、阴极和门极。
阳极和阴极之间是PN结，而门极则用于控制单向晶闸管的导通和关断。
当单向晶闸管的阳极和阴极之间加上正向电压时，PN结会导通，形成一个低阻态，电流可以通过。
而当加上反向电压时，PN结会截止，形成一个高阻态，电流无法通过。
其次，我们来讨论单向晶闸管的工作原理。
当单向晶闸管的门极施加一个脉冲信号时，如果此时阳极和阴极之间的电压大于一定的触发电压，单向晶闸管就会导通。
一旦导通，即使门极的信号消失，单向晶闸管也会一直保持导通状态，直到阳极和阴极之间的电流下降到零或者反向电压出现。
单向晶闸管的导通状态可以看作是一种自持状态，这是由于PN结的导电特性所决定的。
这种自持状态可以使单向晶闸管在一定条件下一直保持导通，即使门极的信号已经消失。
这也是单向晶闸管与普通二极管的区别之一，普通二极管没有自持状态。
另外，单向晶闸管的关断是需要外部条件的干扰的。
一般情况下，可以通过减小阳极和阴极之间的电流，或者增大反向电压来实现单向晶闸管的关断。
当这些条件满足时，PN结就会截止，单向晶闸管就会停止导通。
总的来说，单向晶闸管的工作原理是基于PN结的导电特性和电压控制特性。
通过门极的控制信号，可以实现单向晶闸管的导通和关断。
而且，单向晶闸管具有自持状态，可以在一定条件下一直保持导通。
这些特性使得单向晶闸管在电力控制领域有着广泛的应用。
怎样用万用表测试单向晶闸管？
怎样用万用表测试单向晶闸管？怎样用万用表测试单向晶闸管？(1)单向晶闸管的特性单向晶闸管结构如图(a)所示，由P型和N型半导体四层交替叠合而成。
它有3个电极：阳极A（从外层P型半导体引出）、阴极K（从外层N型半导体引出）、门极G（从内层P型半导体引出）。
单向晶闸管符号如图2-49 (b)所示。
单向晶闸管可以等效地看成是由一个PNP型三极管(VT1)和一个NPN型三极管(VT2)组成，如图所示。
开关SA断开时，VT1、VT2无基极电流，所以不导通；闭合开关SA，在回路中则形成强烈正反馈(ＩB2↑ →ＩC2↑→ ＩBI ↑→ＩC1↑→ＩB2↑)，使VT1、VT2迅速饱和导通；导通后，开关SA即可断开，因为VT2管的基极电流由VT1管的集电极电流提供，继续维持正反馈。
所以，门极也称控制极，它的作用仅仅是触发晶闸管的导通，一旦导通，控制极就失去了作用。
由此可知，单向晶闸管导通必须具备两个条件：首先阳极和阴极之间要加上正向电压，其次门极与阴极之间必须加上适当的正向触发电压。
晶闸管有导通和关断两种状态，导通后，要使它关断需要满足两个条件：一是将阳极电流减小到无法维持正反馈，二是将阳极电压减小到一定程度。
选用晶闸管时主要考虑两个参数：额定电压ＶRRM（即正反向峰值电压）、额定电流ＩT(AV)。
若晶闸管阳极与阴极（或者主电极T1和T2）两端施加的正反向电压过高，将会使它硬开通或击穿，这极易造成它的损坏。
晶闸管承受的正反向电压与电源电压、控制角a、以及电路的形式有关。
一般用经验公式：VRRM≥(1.5-2) VRM进行估算，VRM是晶闸管在工作中可能承受的反向峰值电压。
晶闸管电流过载能力，一般按电路最大工作电流为选择，即IT(AV)≥(1.5-2) IT (AV)，IT (AV)是电路最大工作电流。
(2)单向晶闸管的检测单向晶闸管在正常情况下，AK间、AG间正反向电阻较大（在几百千欧）；GK间正反向电阻小（在几百欧），并且GK间正反向电阻有差别，正向电阻小（黑笔接G，红笔接K测出的电阻），反向电阻大。
晶闸管的实用知识与故障检测
A
1
T G G T
2
A
K
单向晶闸管
(阴极受控)
K
可关断晶闸管
双向晶闸管
晶闸管的型号命名规则
国产晶闸管的型号命名主要由4部分组成：第一部分是主称，用字母K表示； 第二部分是晶闸管的类别，用字母表示；第三部分是晶闸管的额定通态电流值， 用数字表示；第四部分是重复峰值电压级数，用数字表示。
Байду номын сангаас
晶闸管的主要性能参数
晶闸管的类型
晶闸管的种类比较多，应用相对广泛，一般有5种不同的分类方式：关断、 导通、控制方式，引脚、极性，封装形式，电流容量，关断速度。如表所示为晶 闸管按照以上5种分类方式的简要分类情况。
分类方式 关断、导 通、控制方 式 引脚、极 性 名称 晶闸管分为可关断晶闸管、 BTG晶闸管、逆导晶闸管、温控 晶闸管、单向晶闸管、双向晶闸 管、光控晶闸管 二极晶闸管、三极晶闸管和 四极晶闸管 金属封装晶闸管、塑封晶闸 管和陶瓷封装晶闸管 封装形式 封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形， 塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型 注
A
P N P N K G
晶闸管的结构特征
2、双向晶闸管
双向可控硅具有两个方向轮流导通、关断的特性。双向可控硅实质上是两个 反向并联的单向可控硅，是由5层NPNPN半导体形成4个PN结构成、有三个电极 的半导体器件，把与控制极相近的叫做第一电极A1，另一个叫做第二电极A2。 双向可控硅承受电压上升率的能力较低。主要用于交流控制电路，如温度控制、 灯光控制、防爆交流开关以及直流电机调速和换向等电路。 单向可控硅和双向可控硅，都是三个电极。单向可控硅有阴极（K）、阳极 （A）、控制极（G）。双向可控硅等效于两只单项可控硅反向并联而成。即其 中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连，其引出端称 T1极，其中一只单向硅阴极 与另一只阳极相连，其引出端称T2极，剩下则为控制极（G）。
晶闸管的基本检测方法
晶闸管的基本检测方法1.判别单向晶闸管的阳极、阴极和控制极脱开电路板的单向晶闸管，阳极、阴极和控制极3个引脚一般没有特殊的标注，识别各个脚主要是通过检测各个引脚之间的正、负电阻值来进行的。
晶闸管各个引脚之间的阻值都较大，当检测出现唯一一个小阻值时，此时黑表笔接的是控制极(G)，红表笔接的是阴极(K)，另外一个引脚就是阳极(A)。
2.判别单向晶闸管的好坏脱开电路板的单向晶闸管，阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)明确标示；正常的单向闸管，阳极(A)、阴极(K)两个引脚之间的正、反向电阻，阳极(A)、控制极(G)两个引脚之间的正、反向电阻的阻值应该都很大，阴极(K)、控制极(G)两个引脚之间的正向电阻应该远小于反向电阻。
并且阳极(A)、阴极(K)两个引脚之间的正向电阻越大，单向晶闸管阳极的正向阻断特性越好;反向电阻越大，单向晶闸管阳极的反向阻断特性越好。
3.判别双向晶闸管的好坏脱开电路板的双向晶闸管，第一电极(T1)、第二电极(T2)、控制极(G)明确。
判断双向晶闸管的好坏，主要是看短路前第二电极(T2)和第一电极(T1)之间阻值接近无穷大，第二电极（T2)与控制极(G)引脚短路，短路后晶闸管触发导通，第二电极(T2)·和第一电极（T1）之间的电阻变小，有固定值。
可以断定该双向晶闸管具备双向触发能力，性能基本良好。
4.晶闸管的代换原则晶闸管的品种繁多，不同的电子设备与不同的电子电路，采用不同类型的晶闸管。
选用与代换晶闸管时，主要应考虑其额定峰值电压、额定电流、正向压降、门极触发电流及触发电压、开关速度等参数，额定峰值电压和额定电流均应高于工作电路的最大工作电压和最大工作电流1.5～2倍，代换时最好选用同类型、同特性、同外形的晶闸管替换。
普通晶闸管一般被用于交直流电压控制、可控整流、交流调压、逆变电源，开关电源保护等电路。
双向晶闸管一般被用于交流开关、交流调压、交流电动机线性凋速、灯具线性调光及固态继电器、固态接触器等电路。
晶闸管检测
电子测量方法与测量仪器9——晶闸管测量(2)晶闸管检测晶闸管也叫可控硅，是半导体器件的一个门类，有单向晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管、光控晶闸管、快速晶闸管等，主要用于可控整流和电力控制，在电器电路中也有广泛的应用，如用作各种交直流无触点开关、输出驱动和自动保护电路中的执行部件等。
本小节主要介绍使用万用表对普通中、小功率单向晶闸管和双向晶闸管，进行好坏判断和管脚识别的方法。
单向晶闸管：图（3-26）是单向晶闸管的内部结构示意和电路符号。
它是由四层半导体PNPN 叠合而成，形成三个PN 结（J1、J2、J3），a 为阳极、k 为阴极、g为控制极。
其电路符号概括了其基本功能，即相当于一个可以控制的二极管，g 为控制端：当触发电压Vgk=0时，a 与k 之间正反向均不通（关断）；当Vgk＞0 且高于规定的触发电压时，晶闸管开启，a 与k 之间相当于普通二极管的特性（单向导电）。
a 与k 之间的电压Vak 成为阳极电压，需要特别注意的是：当Vak＞0，并触发使其导通后，即使断开触发电压Vgk，a 与k 之间仍能继续维持导通状态，只有当阳极电压Vak 减少到很小（接近零）时，晶闸管才能恢复关断状态。
单向晶闸管的检测依据上述的特性进行，步骤如下：判别管脚：万用表置于[×10]或[×1]档，测量晶闸管任意两脚间的电阻，当指示为低阻值时，黑表笔所接的是控制极g，红表笔所接的是阴极k，余下的一个脚为阳极a，其他情况下阻值均应为无穷大，否则该管可能是坏的；触发检测：万用表置于[×10]或×1]档，将黑表笔接阳极a，红表笔接阴极k，万用表应指示为不通（零偏）；此时如果让控制极g 接触一下黑表笔，万用表应指示导通（接近满偏）；即使断开控制极g，只要阳极a 和阴极k 保持与表笔接触，就能一直维持导通状态。
如果上述测量过程不能顺利进行，说明该管是坏的。
双向晶闸管：双向晶闸管可以直接用于对交流电的控制，如交流电设备的无级调速、调光、恒温等控制。
项目八晶闸管的识别与检测
项目八晶闸管的识别与检测项目描述：该项目是《电子元器件识别与检测》这门课程的重要项目之一，该项目主要有晶闸管的识别和晶闸管的检测两个任务，旨在让学生能够识别各种晶闸管及相关参数，学会利用万用表对晶闸管进行检测并判断其引脚及性能的好坏。
任务一认识晶闸管教学设计一、任务描述：电子电路中有一种常用的半导体器件，晶闸管。
晶闸管（Thyristor）是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作，并且它的其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中，是典型的小电流控制大电流的设备。
本任务就是通过观察晶闸管的实物和图片，知道晶闸管的作用、种类及参数。
二、教学目标：1．知道晶闸管的作用与分类；2．清楚晶闸管命名及识别方法；3. 能说出晶闸管主要参数及含义；三、教学资源：1.《电子元器件识别与检测》教材2. 多媒体教学课件3. 教学用主板一张4. 每组一份任务书5．各种晶闸管若干四、教学组织：1.将全班按六人一组分成八组，并确定组别，每组选取1名组长，每组成员讨论定出组名、组训。
2．每组分发任务书一份、每组发晶闸管5个。
3．教师ppt讲解相关知识准备。
4．学生分组识别练习，分组讨论晶闸管的外形及参数，完成任务单。
教师巡回检查、指导、点评、总结。
六、学习评价任务二 晶闸管的检测教学方案设计一、任务描述：电子电路中晶闸管性能的好坏直接影响着各电路功能的实现，我们通常可以用 万用表去检测晶闸管阻值的方法来判断晶闸管的性能是否良好，本任务就是具体介绍晶闸管的检测方法。
二、教学目标：1．熟练掌握万用表的基本使用方法2．知道单向、双向晶闸管的检测方法； 3. 知道检测晶闸管的注意事项及替换原则； 三、教学资源：1．多媒体课件展示晶闸管的检测方法。
2．每组指针式万用表一块。
3．每组一份任务书（包含检测项目顺序、相应表格等）。
四、教学组织：1．将学生分成8个组，每组5人，并确定组别，每组选取1名组长，每组成员讨论定出组名、组训。
晶闸管的识别与检测1
形成正反馈过程 A
β 2iG β 1
T1 G R
iB2 = iG iC2 = β2iG = iB1
iC1 =β1iC2 = β1β2iG = iB2
晶闸管导通后，去 晶闸管导通后， 依靠正反馈， 掉EG ， 依靠正反馈， 仍可维持导通状态。 仍可维持导通状态。
iG
E
G
βG 2i
T2 EA
iB2
+ _
将万用表拨至R*1或R*100档 将万用表拨至R*1或R*100档，分别测量各引脚 R*1 间的正反向电阻，如测得某两引脚之间的电阻较大， 间的正反向电阻，如测得某两引脚之间的电阻较大， 80K）左右，再将两表笔对调， （约80K）左右，再将两表笔对调，重新测这两引脚 之间的电阻，如阻值较小（大约2K 左右， 2K） 之间的电阻，如阻值较小（大约2K）左右，这时黑 表笔所接触的引脚为门极G 表笔所接触的引脚为门极G，红表笔所接触的引脚为 阴极，剩余的一个引脚就是阳极。 阴极，剩余的一个引脚就是阳极。 在测量中如正反向电阻都很大， 在测量中如正反向电阻都很大，则应更换引脚 位置重新测量，直到出现上述的情况为止。 位置重新测量，直到出现上述的情况为止。
S + L a k g
Ug
正向阻断
11
(3)触发导通：晶闸管加正向电压，且开关S闭合， (3)触发导通：晶闸管加正向电压，且开关S闭合，即在控制 触发导通 加正向触发电压，灯亮，说明晶闸管导通。 极g加正向触发电压，灯亮，说明晶闸管导通。
S + L a k g
Ug
触发导通
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（4）导通后控制失去控制作用 ——一旦晶闸管触发导通后，即使将开关S断开，移去触发电压，晶 一旦晶闸管触发导通后，即使将开关S断开，移去触发电压， 一旦晶闸管触发导通后 闸管仍保持导通状态。要使晶闸管断开， 闸管仍保持导通状态。要使晶闸管断开，必须在阳极和阴极之间外 加反向电压，或者将正向电压降低到一定数值， 加反向电压，或者将正向电压降低到一定数值，使流过晶闸管的电 流很小而关断。 流很小而关断。
单向晶闸管的检测方法
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单向晶闸管是一种半导体器件，也被称为可控硅，它可以用于控制电流的导通和截止。
以下是单向晶闸管的常见检测方法：
1. 外观检查：首先，检查单向晶闸管的外观是否有明显的损坏或烧焦的痕迹。
检查引脚是否有松动或脱落的情况。
2. 万用表测量：使用万用表可以对单向晶闸管进行基本的电气测量。
将万用表调至电阻档，测量晶闸管的阳极和阴极之间的电阻值。
正常情况下，正向电阻值较小，反向电阻值较大。
如果电阻值异常或无穷大，则可能表明晶闸管损坏。
3. 触发测试：为了进一步确认单向晶闸管的功能是否正常，可以进行触发测试。
将晶闸管的阳极连接到电源正极，阴极连接到电源负极，然后将触发极通过一个电阻连接到正极。
在正常情况下，当触发极上施加一个正向电压时，晶闸管应该导通，电流可以通过；当触发极上的电压消失时，晶闸管应该截止，电流停止通过。
可以使用示波器观察触发极和阳极之间的电压波形来确认触发信号是否正常。
4. 负载测试：最后，可以将单向晶闸管连接到一个适当的负载上，如电阻或灯泡，进行负载测试。
在正常情况下，当晶闸管导通时，负载应该正常工作；当晶闸管截止时，负载应该停止工作。
需要注意的是，在进行检测时，要确保遵循安全操作规程，并使用适当的测试仪器和工具。
如果对单向晶闸管的检测结果存在疑问或不确定，建议咨询专业的电子工程师或技术人员进行进一步的分析和诊断。
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晶闸管的外形如下图所示
一、 单向晶闸管的认识和检测
1、 单向晶闸管结构的认识
单向晶闸管是由三个PN结及其划分为四个区组成.由外层的 P型和N型半导体分别引出阳极A和阴极K，由中间的P型半导体 引出控制极G。 文字符号用“VT”表示。
2、 单向晶闸管的工作特性
结论： ⒈单向晶闸管的导通必须具备两个条件： ①在阳极与阴极之间必须为正向电压；即： UAK＞0； ②在控制极与阴极之间也应有正向触发电压；即： UGK＞0。 ⒉晶闸管导通后，控制极（G）将失去作用，即：当UGK＝0，晶闸管仍 然导通。 ⒊单向晶闸管要关断时必须满足： IV＜IH 或UAK＜0。
3、单向晶闸管的主要参数 ⒈额定正向平均电流IT ⒉维持电流IH
维持电流IH是指在规定的环境温度和控制极G断开的条件下，保 持晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。 额定正向平均电流IT是指在规定的环境温度和散热条件下，允 许通过阳极和阴极之间的电流平均值。
⒊控制极触发电压和电流
控制极触发电压和电流是指在规定的环境温度和一定的正向电压 条件下，使晶闸管从关断到导通时，控制极G所需要的最小正向电压 和电流。
⒋反向阻断峰值电压（额定电压）
反向阻断峰值电压是指在规定的环境温度和控制极G断开的条件 下，可以允许重复加到晶闸管的反向峰值电压；又称为晶闸管的额定 电压。
4、单向晶闸管的检测
（1）器材准备
序号 1 2 名 称 符 号 VT 3CT 型 号 500型或MF-47型 单位 台 个 数量 1 1
指针式万用表 单向晶闸管
⒉选用万用表的电阻R×l00Ω挡；将黑表棒接A极，红表棒接K极； 再将G极与黑表棒（或A极）瞬间相碰触一下，单向晶闸管应出现导 通状态即万用表指针向右偏转，并应能维持导通状态。
（2）极性判别
选用万用表的电阻R×l00Ω挡 ；用黑表棒固定接一管脚，红表棒 分别接其余两个管脚。测读出一组 电阻值；不断变换；若其中只有一 次测得的电阻值为较小时，黑表棒 所接的管脚为控制极G，红表棒所 接的管脚为阴极K，剩一管脚为 阳极A。
（3）检测
⒈选用万用表的电阻R×lkΩ挡；测量G极与A极之间、A极与K极 之间的正反向电阻均应为无穷大。若G极与A极之间、A极与K极之间 的正反向电阻都很小，说明单向晶闸管内部击穿。