如何判断晶闸管是否工作正常？

摘要： 晶闸管是一种半导体器件，广泛应用于电力电子领域，其正常工作状态对电力设备的性能和安全有着重要的影响，检测晶闸管的好坏显得尤为重要，本文将详细介绍几种常用的晶闸管检测方法，包括电参量...

晶闸管是一种半导体器件，广泛应用于电力电子领域，其正常工作状态对电力设备的性能和安全有着重要的影响，检测晶闸管的好坏显得尤为重要，本文将详细介绍几种常用的晶闸管检测方法，包括电参量测试法、静态伏安特性测试法、双脉冲测试法、瞬态响应测试法和电容电压测试法等，以下是详细说明：

电参量测试法

电参量测试法是晶闸管检测中最常用的方法之一，该方法通过测试晶闸管在不同电压、电流下的电参量来评估其性能情况。

典型电参数测试

1、正常导通电压：测量晶闸管在正向偏置下的导通电压，以判断其在导通状态下的压降是否符合规格要求。

2、正常关断电流：测量晶闸管在反向偏置下的漏电流，以评估其反向阻断能力。

3、反向电压：施加反向电压并测量漏电流，确保晶闸管在反向电压下具有良好的绝缘性能。

4、门极触发电流：测量使晶闸管导通所需的最小门极电流，评估其灵敏度。

这些参数直接影响到晶闸管的使用条件和应用场合，正常导通电压和关断电流是选择晶闸管时最为关注的参量，它们决定了晶闸管的工作范围和可靠性，反向漏电流和反向电压则关系到晶闸管的安全性能，而门极触发电流则是衡量晶闸管灵敏度的重要指标。

静态伏安特性测试法

静态伏安特性测试法是晶闸管测试中比较重要的一种方法，该方法以电流、电压为测试对象，通过绘制伏安特性曲线来描述晶闸管的电性能。

伏安特性曲线分析

1、正向伏安特性：在正向偏置下，测量不同电流对应的电压值，绘制出正向伏安特性曲线，该曲线可以显示出晶闸管的起始触发电流、电压爬升斜率等参数。

2、反向伏安特性：在反向偏置下，测量不同电压下的漏电流，绘制出反向伏安特性曲线，该曲线可以帮助评估晶闸管的反向阻断能力和反向漏电情况。

通过对伏安特性曲线的分析，可以评估晶闸管的起始触发电流、电压爬升斜率、保持电流和闸流等参数，从而判断晶闸管是否符合要求。

双脉冲测试法

双脉冲测试法是一种用于晶闸管动态特性测试的方法，该方法通过给晶闸管施加两个短脉冲，以测试其导通和关断特性。

测试步骤

1、施加第一个脉冲：给晶闸管的门极施加一个正向脉冲，使其导通。

2、记录波形：使用高速存储示波器记录晶闸管的电压和电流波形。

3、施加第二个脉冲：在第一个脉冲结束后不久，再次给门极施加一个反向脉冲，观察晶闸管的关断过程。

4、分析波形：通过对波形的分析，得出晶闸管的导通时间、关断时间、反向恢复时间等参数。

双脉冲测试法可用于评估晶闸管的导通特性、关断特性、反向漏电流等参数，对于需要高精度动态特性评估的应用非常有用。

瞬态响应测试法

瞬态响应测试法是一种用于测量晶闸管响应时间和响应速度的方法，该方法可以测量导通时间、关断时间、反向恢复时间和反向恢复电压等参数。

测量步骤

1、施加电压脉冲：给晶闸管施加一定的电压和电流脉冲，刺激其响应。

2、记录波形：使用高精度的示波器记录晶闸管的电压和电流波形。

3、分析波形：通过分析波形得出所需参数，如导通时间、关断时间、反向恢复时间和反向恢复电压等。

瞬态响应测试法可用于评估晶闸管的开关速度和压降等参数，对于高频应用中的晶闸管尤为重要。

电容电压测试法

电容电压测试法是一种用于测量晶闸管反向电容和反向电压的方法，该方法通常需要使用高端的测试仪器，并进行长时间的测试。

测试步骤

1、连接电路：将晶闸管的门极连接到适当的电压源和电容器中。

2、记录电容值：记录晶闸管上出现的电容并计算其反向电容。

3、施加反向电压：逐步增加反向电压，观察晶闸管的反向漏电流变化。

电容电压测试法可以评估晶闸管的反向电容、反向电压承受能力等参数，对于高压应用中的晶闸管尤为重要。

万用表检测法

除了上述专业测试方法外，还可以使用万用表进行简单的检测，以下是具体的操作步骤：

单向晶闸管检测

1、判别各电极：将万用表置于R×10Ω挡，黑表笔接任一极，红表笔依次触碰另外两个电极，若一次阻值为几千欧姆（kΩ），另一次为几百欧姆（Ω），则黑表笔接的是门极G，红表笔接的是阴极K，剩下的是阳极A。

2、判断好坏：用万用表R×1kΩ档测量阳极A与阴极K之间的正、反向电阻，均应接近无穷大；否则说明晶闸管内部击穿短路或漏电，测量门极G与阴极K之间的正、反向电阻，正常时应有类似二极管的正、反向电阻值，即正向电阻值较小（小于2kΩ），反向电阻值较大（大于80kΩ），否则说明晶闸管G、K极之间开路或短路，若正、反电阻值均相等或接近，说明该晶闸管已失效，其G、K极间PN结已失去单向导电作用。

3、触发能力检测：对于小功率晶闸管，可用万用表R×1Ω挡测量A、K极间的正、反向电阻，正常时应为无穷大，然后用镊子或导线将A极与G极短路，给G极加上正向触发电压，此时若电阻值为几欧姆到几十欧姆，则表明晶闸管因正向触发而导通，断开A极与G极后，若表针指示值仍保持在几欧姆到几十欧姆的位置不动，则说明被测晶闸管的触发性能良好。

双向晶闸管检测

1、判别各电极：双向晶闸管的引脚可通过万用表的二极管档位进行测量，具体方法是：将红黑表笔分别接在T1与T2、T2与T1、T2与G、G与T1之间进行正、反两次测量，其中只有一对最大值和一对最小值，最大值约几百欧姆的是T2与G极，最小值为几十欧姆的是T2与T1极。

2、判断好坏：将万用表置于R×1Ω挡，用两表笔测量控制极G与主电极T1间的正、反向电阻，均应为较小阻值；用两表笔测量控制极G与主电极T2间的正、反向电阻，均应为无穷大，否则说明双向晶闸管性能不良或开路，用两表笔测量主电极T1与T2间的正、反向电阻，均应接近无穷大；否则说明双向晶闸管性能不良。

代换原则

在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、交流电动机线性调速、灯具线性调光及固态继电器、固态接触器等电路；逆导晶闸管一般被用于电磁灶、电子镇流器、超声波电路、超导磁能贮存系统及开关电源等电路；光控晶闸管一般被用于光电耦合器、光探测器、光报警器、光计数器、光电逻辑电路及自动生产线的运行监控电路等。

通过以上几种方法，可以全面检测晶闸管的好坏及其各项性能参数，不同的检测方法适用于不同的应用场景和需求，选择合适的检测方法能够更准确地评估晶闸管的状态和性能，从而保证电力电子设备的正常运行和安全性。