可控硅控制開(kāi)關(guān)(SCS)
硅控制開(kāi)關(guān)SCS(SILICon ControlLED Switch)亦稱(chēng)四端小功率晶閘管。它屬于新穎、多功能半導體器件。只要改變其接線(xiàn)方式,就可構成普通晶閘管(SCR)、可關(guān)斷晶閘管(GTO)、逆導晶閘管(RCT)、互補型N門(mén)極晶閘管(NGT)、程控單結晶體管(PUT)、單結晶體管(UJT),此外還能構成NPN型晶體管、PNP型晶體管、肖克萊二極管(SKD)、3種穩壓二極管、N型或P型負阻器件,分別實(shí)現十多種半導體器件的電路功能。迄今為止,還不曾有哪種器件象它具有如此眾多的功能。因此它被譽(yù)為新穎“萬(wàn)能”器件亦當之無(wú)愧。
硅控制開(kāi)關(guān)屬于PNPN四層四端器件,其內部結構、等效電路及符號。等效電路是由NPN晶體管(T1)和PNP晶體管(T2)組成的。四個(gè)引出端分別是陽(yáng)極A、陰極K、陽(yáng)極門(mén)極GA、陰極門(mén)極GK。由于其門(mén)極觸發(fā)電流極小(幾微安),開(kāi)關(guān)時(shí)間(tON、toFF)極短,所以它相當于一只高靈敏度的小功率晶閘管。容量一般為60V、0.5A,大多采用金屬殼封裝,管徑為8mm,管腳排列順序見(jiàn)圖2。國外典型產(chǎn)品有3N58、3N81、MAS32、3SF11等。
硅控制開(kāi)關(guān)的最大特點(diǎn)是在PNPN的每一層都有一個(gè)引出端,所以使用極靈活。在不同接線(xiàn)方式下,硅控制開(kāi)關(guān)的電路功能詳見(jiàn)表1。其中,肖克萊二極管SKD(Shockley Diode)屬于四層、高速、可控半導體整流二極管,可作開(kāi)關(guān)二極管或觸發(fā)器,用于激光脈沖發(fā)生器中。除表中所列用途之外,硅控制開(kāi)關(guān)還可用作繼電器驅動(dòng)器、延時(shí)電路、脈沖發(fā)生器、雙穩態(tài)觸發(fā)器、高靈敏度電平檢測器。
硅控制開(kāi)關(guān)伯GTO使用時(shí),需注意以下幾點(diǎn)
第一:A極接電源正極,K極接電源負極;
第二:GA極加負脈沖時(shí)器件導通。加正脈沖時(shí)器件關(guān)斷;
第三:GK極加正脈沖時(shí)器件導通,加負脈沖時(shí)器件關(guān)斷。
下面介紹利用萬(wàn)用表檢查硅控制開(kāi)關(guān)的方法
1.檢查三個(gè)PN結的單向導電性
將萬(wàn)用表?yè)艿絉×1k檔,分別測量A-GA、GA-GK、GK
-K之間的正、反向電阻。正向電阻應為幾千歐至十幾千歐,反向電阻為無(wú)窮大,說(shuō)明PN結具有單向導電性。
2.檢查逆導性
只將GA與A短接,即可觀(guān)察到逆導性。但為使效果更明顯,現將GK與K也短接,此時(shí)A、K之間只有兩個(gè)同極性并聯(lián)著(zhù)的硅PN結,而且K極是接PN結正極,A極接PN結的負極。因此,用黑表筆接K極,紅表筆接A極,測出的是正向電阻,約為幾千歐。該特性就稱(chēng)為“逆導”(反向導通之意)。
若交換表筆位置,就無(wú)逆導性,電阻變成無(wú)窮大。
3.檢查觸發(fā)能力
首先用黑表筆接A 極,紅表筆接K極,電阻為無(wú)窮大,證明器件關(guān)斷。再按下述步驟操作:
(1)用紅表筆尖搭一下GA極,然后脫開(kāi)(但紅表筆始終接著(zhù)A極),為相當于給GA極加負脈沖,若電阻迅速減小,則說(shuō)明器件具有觸發(fā)能力。
(2)拿黑表筆搭一下GK極,旋即脫開(kāi),這相當于給GK極輸入正脈沖,電阻值迅速降低,表明有觸發(fā)能力。
4.檢查關(guān)斷能力
首先利用上面介紹的方法使器件導通,再進(jìn)行以下操作:
(1)用黑表筆尖搭一下GA極,隨即脫開(kāi),如果電阻變成無(wú)窮大,證明器件被關(guān)斷.
(2)用紅表筆尖搭一下GK極,迅速脫開(kāi),電阻呈無(wú)窮大,說(shuō)明SCS關(guān)斷.
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