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雙向晶閘管怎麼工作

職場 更新时间:2024-06-16 09:03:35

雙向晶閘管的結構及工作原理

雙向晶閘管是由N-P-N-P-N五層半導體材料制成的,對外也引出三個電極,其結構如圖所示。雙向晶閘管相當于兩個單向晶閘管的反向并聯,但隻有一個控制極。

雙向晶閘管與單向晶閘管一樣,也具有觸發控制特性。不過,它的觸發控制特性與單向晶閘管有很大的不同,這就是無論在陽極和陰極間接人何種極性的電壓,隻要在它的控制極上加上一個觸發脈沖,也不管這個脈沖是什麼極性的,都可以便雙向晶閘管導通。

由于雙向晶閘管在陽、陰極間接任何極性的工作電壓都可以實現觸發控制,因此雙向晶閘管的主電極也就沒有陽極、陰極之分,通常把這兩個主電極稱為T1電極和T2電極,将接在P型半導體材料上的主電極稱為T1電極,将接在N型半導體材料上的電極稱為T2電極。 

由于雙向晶閘管的兩個主電極沒有正負之分,所以它的參數中也就沒有正向峰值電壓與反同峰值電壓之分,而隻用一個最大峰值電壓,雙向晶閘管的其他參數則和單向晶閘管相同。

雙向晶閘管的伏安特性曲線具有對稱性,如圖所示。

雙向晶閘管的伏安特性曲線

雙向晶閘管怎麼工作(雙向晶閘管的結構)1

由于雙向晶閘管正、反特性具有對稱性,所以它可在任何一個方向導通,是一種理想的交流開關器件。

雙向晶閘管的檢測方法

(1)電極的判斷與觸發特性測試

将萬用表置Rx1擋,測量雙向晶閘管任意兩腳之司的阻值,如果測出某腳和其他兩腳之間的電阻均為無窮大,則該腳為T2極。

确定T2極後,可假定其餘兩腳中某一腳為T1電極,而另一腳為G極,然後采用觸發導通測試方法确定假定極性的正确性。試驗方法如圖所示。首先将負表筆接T1極,正表筆接乃極,所測電阻應為無窮大。然後用導線将T2極與G極短接,相當于給G極加上負觸發信号,此時所測T1-T2極間電阻應為10Ω左右,證明雙向晶閘管已觸發導通,如圖(a)所示。将巧極與G極間的短接導線斷開,電阻值若保持不變,說明管子在T1→T2方向上能維持導通狀态。

雙向晶閘管怎麼工作(雙向晶閘管的結構)2

再将正表筆接T1極,負表筆接T2極,所測電阻也應為無窮大,然後用導線将T2極與G極短接,相當于給G極加上正觸發信号,此時所測T1-T2極間電阻應為10Ω左右,如圖(b)所示。若斷開T2極與G極間的短接導線阻值不變,則說明管子經觸發後,在T2→T1方向上也能維持導通狀态,且具有雙向觸發性能。上述試驗也證明極性的假定是正确的,否則是假定與實際不符,需重新作出假定,重複上述測量過程。

雙向晶閘管測試方法

(2)大功率雙向晶閘管觸發能力的檢測

小功率雙向晶閘管的觸發電流較小,采用萬用表Rx1擋可以檢查出管子的觸發性能。大功率雙向晶閘管的觸發電流較大,再采用萬用表Rx1擋測量巳無法使管子觸發導通。為此可采用圖所示的方法進行測量,但測量中需要采用不同極性的電源,以确定管子的雙向觸發能力。

晶閘管模塊

晶閘管模塊内由多個晶閘管或晶閘管與整流管混合組成,電流容量一般為25~100A,電壓範圍為400~1600V。它具有體積小、重量輕、散熱闆與電路高度電氣絕緣、安裝方便、耐沖擊等特點,主要用于電力變換與電力控制,如各種整流設備、交一直流電機驅動電路、無觸點開關以及調光裝置等。

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