晶闸管测试 参数含义

晶闸管、二极管简易测试方法
晶闸管、二极管广泛应用于各类电力电子装置中，许多情况下，现场服务人员和维修人员需要对器件进行检测，判断其性能好坏。

对器件制造企业而言，器件的检测要用到高压阻断测试仪、通态特性、动态特性测试仪等专业设备。

一般来说，器件用户或使用现场是没有这些价格昂贵的测试设备的。

本文就此向现场服务人员和维修人员推荐一种简易器件检测方法，用以粗略判断器件的好坏。

1．采用万用表的粗略判断法
通常用户现场最常用的检测工具是万用表，许多用户也习惯用万用表判断器件好坏。

在某些情况下用万用表也确实能检测出损坏的器件。

如晶闸管门极开路，用万用表可检测出门极至阴极电阻R GK无穷大；门极短路可检测出门极至阴极电阻R GK为零（或小于5W）。

器件完全击穿时，用万用表检测A、K两极电阻值可以判断出来。

但在器件阻断电压受损，尚未完全击穿时，万用表无法检测出来。

另外，好的器件因参数分散性，用万用表检测出的A、K电阻值会有较大差别，这也会让使用者产生错误判断。

因此，我们建议用户可以用万用表对器件进行一些粗略的检测，一般不建议用户采用万用表判断器件好坏。

2．推荐的简易检测方案
通常情况下，现场服务人员和维修人员最需要了解的是器件的阻断电压能力以及晶闸管的门极触发性能。

根据设备现场具有的条件，我们推荐图一电路所示的简易检测方案。

图一简易检测电路
DUT为被测器件，在DUT阻断电压为1000V左右时（须大于800V），可采用交流380V电源进行测试；在一些具有660V交流电源的场合，DUT阻断电压为2000V左右（须大于1200V）时，可采用交流660V电源进行测试。

D1可采用1-5A，耐压1000V以上二极管3只串联。

LAMP为检测指示灯，注意灯的额定电压要与进线交流电压配合，若用220V的灯泡，可根据进线电压高低采用多只串联。

被测器件为二极管时，将两只器件如虚线所示接入电路，不需要接电阻R和开关SW2。

对晶闸管，测试时，先合上开关SW1，若指示灯亮，说明该器件已被击穿或阻断电压已不够。

若指示灯不亮，说明器件阻断电压正常，此时若按下按钮SW2，指示灯亮，松开按钮，指示灯熄灭，说明该器件门极触发性能正常。

若按下按钮SW2，指示灯不亮，说明该器件门极已被损坏。

对二极管，测试时，合上开关SW1，若指示灯不亮，说明两只器件反向电压正常。

若指示灯亮，说明两只被测器件中，有一只或两只反向电压已损坏，可更换器件做进一步判断。

3．注意
a．本文推荐的检测方法基本思路是让器件在实际使用电压环境下考核，用户在检测时须确保被测器件阻断电压高于进线电压峰值，以免在测试中损坏器件。

b. 对台基公司的平板式器件，用户在检测时须采用适当夹具，对器件A、K两极施加一定压力。

否则可能会因为器件内部未能良好接触而造成错误判断。

c.采用较高的进线电压检测器件时，操作人员须采取安全措施，防止出现触电事故，保证人身安全。

晶闸管、二极管主要参数及其含义
IEC标准中用来表征晶闸管、二极管性能、特点的参数有数十项，但用户经常用到的有十项左右，本文就晶闸管、二极管的主要参数做一简单介绍。

1．正向平均电流I F(AV)( 整流管)
通态平均电流I T(AV)( 晶闸管)
是指在规定的散热器温度T HS或管壳温度T C时,允许流过器件的最大正弦半波电流平均值。

此时，器件的结温已达到其最高允许温度T jm。

台基公司产品手册中均给出了相应通态电流对应的散热器温度T HS或管壳温度T C值，用户使用中应根据实际通态电流和散热条件来选择合适型号的器件。

2．正向方均根电流I F（RMS）( 整流管)
通态方均根电流I T（RMS）( 晶闸管)
是指在规定的散热器温度T HS或管壳温度T C时,允许流过器件的最大有效电流值。

用户在使用中，须保证在任何条件下，流过器件的电流有效值不超过对应壳温下的方均根电流值。

3．浪涌电流I FSM(整流管)、I TSM(晶闸管)
表示工作在异常情况下，器件能承受的瞬时最大过载电流值。

用10ms底宽正弦半波峰值表示，台基公司在产品手册中给出的浪涌电流值是在器件处于最高允许结温下，施加80% V RRM条件下的测试值。

器件在寿命期内能承受浪涌电流的次数是有限的，用户在使用中应尽量避免出现过载现象。

4．断态不重复峰值电压V DSM
反向不重复峰值电压V RSM
指晶闸管或整流二极管处于阻断状态时能承受的最大转折电压，一般用单脉冲测试防止器件损坏。

用户在测试或使用中，应禁止给器件施加该电压值，以免损坏器件。

5．断态重复峰值电压V DRM
反向重复峰值电压V RRM
是指器件处于阻断状态时，断态和反向所能承受的最大重复峰值电压。

一般取器件不重复电压的90%标注（高压器件取不重复电压减100V标注）。

用户在使用中须保证在任何情况下，均不应让器件承受的实际电压超过其断态和反向重复峰值电压。

6．断态重复峰值（漏）电流I DRM
反向重复峰值（漏）电流I RRM
为晶闸管在阻断状态下，承受断态重复峰值电压V DRM和反向重复峰值电压V RRM时，流过元件的正反向峰值漏电流。

该参数在器件允许工作的最高结温Tjm下测出。

7．通态峰值电压V TM(晶闸管)
正向峰值电压V FM(整流管)
指器件通过规定正向峰值电流I FM(整流管)或通态峰值电流I TM(晶闸管)时的峰值电压，也称峰值压降。

该参数直接反映了器件的通态损耗特性，影响着器件的通态电流额定能力。

器件在不同电流值下的的通态（正向）峰值电压可近似用门槛电压和斜率电阻来表示：
V TM=V TO+r T*I TM V FM=V FO+r F*I FM
台基公司在产品手册中给出了各型号器件的最大通态（正向）峰值电压及门槛电压和斜率电阻，用户需要时，可以提供该器件的实测门槛电压和斜率电阻值。

8．电路换向关断时间t q（晶闸管）
在规定条件下，在晶闸管正向主电流下降过零后，从过零点到元件能承受规定的重加电压而不至导通的最小时间间隔。

晶闸管的关断时间值决定于测试条件，台基公司对所制造的快速、高频晶闸管均提供了每只器件的关断时间实测值，在未作特别说明时，其对应的测试条件如下：
l 通态峰值电流I TM等于器件I TAV；
l 通态电流下降率di/dt=-20A/μs；
l 重加电压上升率dv/dt=30A/μs；
l 反向电压V R=50V；
l 结温Tj=115°C。

如果用户需要在某一特定应用条件下的关断时间测试值，可以向我们提出要求。

9．通态电流临界上升率di/dt（晶闸管）
是指晶闸管从阻断状态转换到导通状态时，晶闸管所能承受的通态电流上升率最大值。

器件所能承受的通态电流临界上升率di/dt受门极触发条件影响很大，因此我们建议用户应用中采用强触发方式，触发脉冲电流幅值：I G≥10I GT；脉冲上升时间：t r≤1μs。

10．断态电压临界上升率dv/dt
在规定条件下，不会导致晶闸管从断态转换到通态所允许的最大正向电压上升速度。

台基公司产品手册中给出了所有品种晶闸管的最小dv/dt值，当用户对dv/dt有特殊要求时，可在订货时提出。

11．门极触发电压V GT
门极触发电流I GT
在规定条件下，能使晶闸管由断态转入通态所需的最小门极电压和门极电流。

晶闸管开通过程中的开通时间、开通损耗等动态性能受施加在其门极上的触发信号强弱影响很大。

如果在应用中采用较临界的I GT 去触发晶闸管，将不能让晶闸管得到良好的开通特性，某些情况下甚至会引起器件提前失效或损坏。

因此我们建议用户应用中采用强触发方式，触发脉冲电流幅值：I G≥10I GT；脉冲上升时间：t r≤1μs。

为了保证器件可靠工作，I G必须远大于I GT。

12．结壳热阻R jc
指器件在规定条件下，器件由结至壳流过单位功耗所产生的温升。

结壳热阻反映了器件的散热能力，该参数也直接影响着器件的通态额定性能。

台基公司产品手册中对平板式器件给出了双面冷却下的稳态热阻值，对半导体功率模块，给出了单面散热时的热阻值。

用户须注意，平板式器件的结壳热阻直接受安装条件的影响，只有按手册中推荐的安装力安装，才能保证器件的结壳热阻值满足要求。