多种用途的可控硅
根据结构及用途的不同,可控硅已有很多不同的类型,整流用普通可控硅之外还有;①快速可控硅。这种可控硅可以工作在较高的频率下,用于大功率直流开关、电脉冲加工电源、激光电源和雷达调制器等电路中。②双向可控硅。它的特点是可以使用正的或负的控制极脉冲,控制两个方向电流的导通。它主要用于交流控制电路,如温度控制、灯光调节及直流电极调速和换向电路等。③逆导可控硅。主要用于直流供电车辆(如无轨电车)的调速。④可关断可控硅。这是一种新型可控硅,它利用正的控制极脉冲可触发导通,而用负的控制极脉冲可以关断阳极电流,恢复阻断状态。利用这种特性可以做成无触点开关或用于直流调压、电视机中行扫描电路及高压脉冲发生器电路等。
可控硅的用途很广泛,下面仅举两例来说明可控硅电路的工作过程。
图3-31是采用双基极管的可控硅调压电路,D1~D2组成全波桥式整流电路。BG双基极管构成可控硅的同步触发电路(是一个张弛振荡器)。整流电压经电阻R1降压后加在A、B两点。整流后脉动电压的正半周通过R4、W向电容C充电,当充电电压达到双基极管峰点电压UP时,BG由截止转为导通,电容C通过b1e结及R。迅速放电,其放电电流在R。上产生一个尖脉冲,成为触发可控硅(SCR)极的触发信号,从而导致可控硅导通。可控硅导通后其正向压降很低,所以张弛振荡器即停止工作,电源电压过零时(由于无滤波电容,故为单向脉动电压)可控硅就自动关断。待下一个正半周到来时,电容C又充电,重复上述过程。因而串联于整流电路的负载RL上就得到~个受控的脉冲电压。电容C的充电速度与R4、、W及C的乘积有关,所以调节W之值,即能改变电容C充电到U,值的时间.也就可以改变可控硅的导通时间,从而改变了负载上电压的大小。

图3-32是一种利用可控硅做成的感应(接近)开关。它是利用人体电容和电阻与电路上电容C1,并联促使氖管N导通点燃,从而在电阻R1上产生可控硅的触发信号,使可控硅导通,点着串于可控硅电路里的灯泡。也可在电路里串接继电器,带动其他电器装置的开启或关闭。

用万用表检查可控硅的好坏
1.判定可控硅的电极
小功率可控硅的电极从外形上可以差别,一般阳极为外壳,阴极线比控制极引线长,如图3-29所示。如果其它型式的封装,不知电极引线时可以用万用表的电阻档进行判别。从可控硅的结构图上可以看出,阴极与控制极之间有一个PN结,而阳极与控制极之间有两个反向串联的PN结。用电表R×100档先测出控制极。方法是将负表笔试接某一电极,正表笔依次碰触另外两个电极,假如有一次阻值很小(约几百欧姆),另一次阻值很大(约几千欧姆),说明负表笔接的正是控制极(G)。在阻值小的那次测量中,接正表笔的一端是阴极(C或K),阻值大的那次,接正表笔的是阳极(A);若两次测出的阻值均很大,说明负表笔接的不是控制极,应更换另外一个电极,重复上述判别.
2.检查可控硅的好坏
对于一个良好的可控硅应包括以下内容:①三个PN结均是良好的;②可控硅反向电压时能够阻断,不导通;⑧可控硅正向在控制极开路时能够阻断;④如果控制极加了正向电流,而阳极加正向电压时可控硅可以导通,且撤去控制极电流后仍能维持导通。对于前三项可以通过测量极间电阻的方法判别,后一条要进行导通试验。
(1)测极间电阻。用万用表电阻档测阳极与控制极之间、阳极与阴极之间的电阻。注意,宜用电表电阻最高档,阻值均应很高。如阻值很小,并用低阻档再量阻值仍较小,表明可控硅已击穿、管子是坏的。阳极和阴极之间的正向电阻值(即阳极接负表笔,阴极接正表笔时阻值),反映可控硅正向阻断特性,阻值愈大,表示正向漏电流愈小。阳极与阴极之间的反向阻值反映可控硅的反向阻断特性,阻值愈大,表示反向漏电流愈小。
测控制极与阴极之间的电阻。用R×10或R×100档测量为宜。如果正向电阻(控制极接负笔,阴极接正笔)极大,接近∞处,表示控制极与阴极之间已经烧毁,管子已坏。至于反向电阻应很大,不过有些管子控制极与阴极之间的反向电阻并不太高,这也是正常的。表3-11给出测量3CT5B可控硅的G、C极间电阻数据,供参考。
表3-11 3CT5可控硅G、C极间电阻值
表笔接法 万用表档次 | A eq oac(○,-) C eq oac(○,+) | A eq oac(○,+) C eq oac(○,-) | G eq oac(○,-) C eq oac(○,+) | G eq oac(○,+) C eq oac(○,-) | A eq oac(○,-) G eq oac(○,+) | A eq oac(○,+) G eq oac(○,-) |
R×1 | — | — | 45Ω | — | — | — |
R×10 | — | — | 120Ω | — | — | — |
R×1K | — | — | 1.4KΩ | 100KΩ | — | — |
R×10K | — | — | 2KΩ | 50KΩ | — | — |
(2)导通试验。利用万用表的直流电流档(100mA档或更大些电流档),需外加6V直流电源,按图3-33所示电路接好。先不合开关K,此时电流表指示应很小(正向阻断),当K闭合时电流应有100mA左右。电流若很小表明管子正向压降太大或已损坏。再断开K,电表指示应仍为100mA左右基本上无变化。切断6V电源再一次重复上述过程,如一切同前表示管子导通性能是良好的。在没有万用表时,用6.3V小灯泡代替电表也可以,导通时灯泡亮。

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