可控硅的原理特性与检测方法

可控硅又称晶闸管，是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件。可控硅分为单向、双向两种类型，具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，是比较常用的半导体器件之一，被广泛用于可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。

可控硅工作原理。可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结和三个电极——阳极（A）、阴极(K）和控制极（G）。可控硅在控制原理上可等效为一只 PNP 三极管和一只 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。一旦给 G、K 回路的 NPN 管子输入基极电流，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。

可控硅的四层结构和控制极的引用，为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础。在应用可控硅时，只要在控制极加上很小的电流或电压，就能控制很大的阳极电流或电压。电流容量达几百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的叫小功率可控硅，50安培以上的叫大功率可控硅。

由此可知可控硅导通条件：一是阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。以上两个条件可控硅处于导通状态的条件。另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。 可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。

对可控硅的引脚区分，有的可从外形封装加以判别，一般阳极和阴极引线比控制极引线长。通过外形无法判断的情况下，可用万用表R×100或R×1K挡，测量可控硅任意两管脚间的正反向电阻，当万用表指示低阻值（几百欧至几千欧的范围）时，黑表笔所接的是控制极G，红表笔所接的是阴极K，余下的一只管脚为阳极A。

可控硅质量好坏的判别可以从四个方面进行。第一是三个PN结应完好；第二是当阴极和阳极间电压反向连接时能够阻断，不导通；第三是当控制极开路时，阳极和阴极间的电压正向连接时也不导通；第四是给控制极加上正向电流，给阴极和阳极加正向电压时，可控硅应当导通，把控制极电流去掉，仍处于导通状态。

用万用表的欧姆挡测量可控硅的极间电阻，就可对前三个方面的好坏进行判断。具体方法是：首先用R×1k或R×10k挡测阴极和阳极之间的正反向电阻（控制极不接电压），此两个阻值均应很大。电阻值越大，表明正反向漏电电流愈小。如果测得的阻值很低，或近于无穷大，说明可控硅已经击穿短路或已经开路，可控硅不能使用了。其次用R×1k或R×10k挡测阳极和控制极之间的电阻，正反向测量阻值均应几百千欧以上。再者用R×1k或R×100挡，测控制极和阴极之间的PN结的正反向电阻在几千欧左右，如出现正向阻值接近于零值或为无穷大，表明控制极和阴极之间的PN结已经损坏。反向阻值应很大，但不能为无穷大，正常情况是反向阻值明显大于正向阻值。最后万用表选电阻R×1挡，将黑表笔接阳极，红表笔仍接阴极，此时万用表指针应不动。红表笔接阴极不动，黑表笔在不脱开阳极的同时用表笔尖去瞬间短接控制极，此时万用表电阻挡指针应向右偏转，阻值读数为10欧姆左右。如阳极接黑表笔，阴极接红表笔时，万用表指针发生偏转，说明该单向可控硅已击穿损坏。