1. 分类

通常所说的晶闸管是指使用最为广泛的普通晶闸管,其正式的名称应是反向阻断三端晶闸管。除此之外,还派生出许多新型晶闸管器件。如工作频率较高的快速可控硅(FST)、反向导通的逆导可控硅(RCT)、两个方向都具有开关特性的双向可控硅(TRIAC)、门极可自行关断的门极可关断晶闸管(GTO)、门极辅助关断晶闸管(GATO) 以及用光信号触发导通的光控晶闸管(LTT)。晶闸管的分类见表8-5。

2.主要参数

(1)正向断态重复峰值电压UDRM: 表示在结温范围内,控制极断路,施加在晶闸管的正向重复电压的最大值。

(2)反向重复峰值电压URRM:表示在结温范围内,控制极断路,施加在晶体管的反向重复电压的最大值。

(3)通态峰值压降UTM:指晶闸管导通后,通态峰值电流在晶闸管阳极、阴极间所产生的电压降。在一定散热条件下,UTM可直接反映元件的通流能力,且与元件的过载能力有密切关系。

(4)通态平均电流(额定电流),IT(AV):表示在一定条件下,晶闸管允许的最大通态电流的平均值。定义为电阻性负载的单相、工频、正弦半波、导通角不小于170°时电流的平均值。

(5)额定通态浪涌电流ITSM:在额定最高结温下,晶闸管发生永久破坏前流过的不重复最大通态过载电流。

表8-5 晶闸管的分类

(6) 门极触发电流IGT: 室温下,在晶闸管阳极、阴极间施加6V电压时,使其由阻断到完全开通所必须的最小门极电流。

(7) 门极不触发电流IGD: 室温下,当器件端电压为正向断态重复峰值电压UDRM时,保持器件不导通所允许施加的最大门极电流。

(8) 通态方均根电流IT(RMS):通态电流在一个整周期内的方均根值。

(9) 断态不重复峰值电压UDSM: 晶闸管两端出现任何不重复最大瞬时值的瞬变断态电压。断态不重复峰值电压UDSM=UDRM/0.8。

(10) 反向不重复峰值电压URSM: 晶闸管两端出现的任何不重复最大瞬时值的瞬态反向电压。反向不重复峰值电压URSM=URRM/0.8。

(11) 通态电流临界上升率di/dt: 在规定条件下,晶闸管能承受而无有害影响的最大通态电流上升率。

(12) 维持电流IH: 使晶闸管维持通态所必需的最小主电流。

(13) 门极正向峰值电压UFGM: 门极正向电压的最大瞬时值,包括所有的门极正向瞬态电压。

(14) 门极反向峰值电压URGM: 门极反向电压的最大瞬时值,包括所有的门极反向瞬态电压。约为5V。

(15) 门极正向峰值电流IFGM: 包括所有门极正向瞬态电流的最大瞬时值门极正向电流。

普通型晶闸管的主要参数见表8-6。

3. 简易测试

(1) 使用万用表判别: 用万用表的R×1k的电阻挡测量晶闸管的阳极与阴极间的正反向阻值。由晶闸管的结构可知,若晶闸管正向电阻为几百千欧以上,反向电阻为无穷大,则说明晶闸管阳阴极阻值是正常的。若阻值较小,在数十或几百欧,甚至是零,则说明该晶闸管性能太差不能正常使用。

用R×1Ω挡测量晶闸管控制极与阴极间的阻值,若阻值为零或无穷大,则说明晶闸管控制极与阴极间已短路或断路。正常情况下,对10A以下小功率晶闸管正向阻值一般为数百欧,反向阻值一般为数百至数千欧。

(2) 使用简单电源进行判别: 利用-5V直流电源和一额定电压为6V的白炽灯,与被测晶闸管连接如表8-7图。由晶闸管的导通条件,即可判别该晶闸管的好坏。具体分析结果见表8-7。

表8-6 普通型晶闸管的主要参数

额定值
型号
通态
平均
电流
IT(AV)
/A
通态峰
值电压
UTM
/V
断态、反向
重复峰
值电流
IDRM,IRRM
/mA
维持
电流
IH
/mA
断态、反向重
复峰值电压
UDRM,URRM
/V
浪涌电流
上限值
ITSM
/A
门极正
向峰值
电压
UFGM
/V
门极正
向峰值
电流
IFGM
/A
门极
触发
电流
IGT
/mA
门极
触发
电压
UGT
/V
门极不
触发
电压
UGD
/V
断态电
压临界
上升率
du/dt
/(V/μs)
通态电
流临界
上升率
di/de
/(A/μs)
KP1 1 ≤2.0 ≤3 ≤10 50~1 600 19
56
90
190
380
560
940
6  ≤20 ≤2.5 ≥0. 2 25~
800
KP3 3
5
10
20
≤2.2 ≤8 ≤30 100~2 000 10 ≤60 ≤3
KP5 ≤60
KP10 ≤10 ≤100 ≤100
KP20
KP30 30
50
≤2. 4 ≤20 ≤150 100~2 400 ≤150 50~
1 000
KP50 ≤200 1 ≤250 25~50
KP100 100 ≤2. 6 ≤40 100~3 000 1.9×103
3.8×103
5.6×103
7.5×103
9.4×103
11×103
15×103
19×103
10 2 ≤250 ≤3. 5 100~
1 000
25~100
KP200 200
300
400
500
600
800
1 000
100~3 000 3 50~
200
KP300 ≤50 ≤300 16 ≤350
KP400 ≤4 50~
300
KP500 ≤60 ≤400 4
KP600 50~
500
KP800 ≤80 ≤500 ≤450
KP1 000 ≤120

表8-7 使用简单电路判别晶闸管好坏的方法

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