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雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)及工作原理

雙向晶閘管是由N-P-N-P-N五層半導(dǎo)體材料制成的，對(duì)外也引出三個(gè)電極，其結(jié)構(gòu)如圖所示。雙向晶閘管相當(dāng)于兩個(gè)單向晶閘管的反向并聯(lián)，但只有一個(gè)控制極。

雙向晶閘管與單向晶閘管一樣，也具有觸發(fā)控制特性。不過，它的觸發(fā)控制特性與單向晶閘管有很大的不同，這就是無論在陽(yáng)極和陰極間接人何種極性的電壓，只要在它的控制極上加上一個(gè)觸發(fā)脈沖，也不管這個(gè)脈沖是什么極性的,都可以便雙向晶閘管導(dǎo)通。

由于雙向晶閘管在陽(yáng)、陰極間接任何極性的工作電壓都可以實(shí)現(xiàn)觸發(fā)控制，因此雙向晶閘管的主電極也就沒有陽(yáng)極、陰極之分，通常把這兩個(gè)主電極稱為T1電極和T2電極，將接在P型半導(dǎo)體材料上的主電極稱為T1電極，將接在N型半導(dǎo)體材料上的電極稱為T2電極?！?/p>

由于雙向晶閘管的兩個(gè)主電極沒有正負(fù)之分，所以它的參數(shù)中也就沒有正向峰值電壓與反同峰值電壓之分，而只用一個(gè)最大峰值電壓，雙向晶閘管的其他參數(shù)則和單向晶閘管相同。

雙向晶閘管的伏安特性曲線具有對(duì)稱性，如圖所示。

雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)及電路

雙向晶閘管的伏安特性曲線

由于雙向晶閘管正、反特性具有對(duì)稱性，所以它可在任何一個(gè)方向?qū)?，是一種理想的交流開關(guān)器件。

雙向晶閘管的檢測(cè)方法

(1)電極的判斷與觸發(fā)特性測(cè)試

將萬用表置Rx1擋，測(cè)量雙向晶閘管任意兩腳之司的阻值，如果測(cè)出某腳和其他兩腳之間的電阻均為無窮大，則該腳為T2極。

確定T2極后，可假定其余兩腳中某一腳為T1電極，而另一腳為G極，然后采用觸發(fā)導(dǎo)通測(cè)試方法確定假定極性的正確性。試驗(yàn)方法如圖所示。首先將負(fù)表筆接T1極，正表筆接乃極，所測(cè)電阻應(yīng)為無窮大。然后用導(dǎo)線將T2極與G極短接，相當(dāng)于給G極加上負(fù)觸發(fā)信號(hào)，此時(shí)所測(cè)T1-T2極間電阻應(yīng)為10Ω左右，證明雙向晶閘管已觸發(fā)導(dǎo)通，如圖(a)所示。將巧極與G極間的短接導(dǎo)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(dǎo)通狀態(tài)。

再將正表筆接T1極，負(fù)表筆接T2極，所測(cè)電阻也應(yīng)為無窮大，然后用導(dǎo)線將T2極與G極短接，相當(dāng)于給G極加上正觸發(fā)信號(hào)，此時(shí)所測(cè)T1-T2極間電阻應(yīng)為10Ω左右，如圖(b)所示。若斷開T2極與G極間的短接導(dǎo)線阻值不變，則說明管子經(jīng)觸發(fā)后，在T2→T1方向上也能維持導(dǎo)通狀態(tài)，且具有雙向觸發(fā)性能。上述試驗(yàn)也證明極性的假定是正確的，否則是假定與實(shí)際不符，需重新作出假定，重復(fù)上述測(cè)量過程。

雙向晶閘管測(cè)試方法

(2)大功率雙向晶閘管觸發(fā)能力的檢測(cè)

小功率雙向晶閘管的觸發(fā)電流較小，采用萬用表Rx1擋可以檢查出管子的觸發(fā)性能。大功率雙向晶閘管的觸發(fā)電流較大，再采用萬用表Rx1擋測(cè)量巳無法使管子觸發(fā)導(dǎo)通。為此可采用圖所示的方法進(jìn)行測(cè)量，但測(cè)量中需要采用不同極性的電源，以確定管子的雙向觸發(fā)能力。

晶閘管模塊

晶閘管模塊內(nèi)由多個(gè)晶閘管或晶閘管與整流管混合組成，電流容量一般為25~100A，電壓范圍為400~1600V。它具有體積小、重量輕、散熱板與電路高度電氣絕緣、安裝方便、耐沖擊等特點(diǎn)，主要用于電力變換與電力控制，如各種整流設(shè)備、交一直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、無觸點(diǎn)開關(guān)以及調(diào)光裝置等。