实验一 晶闸管的简易测试及导通关断条件实验

实验一晶闸管的简易测试及导通关断条件实验

1. 实验目的

1）掌握晶闸管的简易测试方法；

2）验证晶闸管的导通条件及关断方法。

3）实验电路见图1-1。

2. 实验设备

1）自制晶闸管导通与关断实验板2）0～30V直流稳压电源（泽东楼408室MOTECH LPS －305可编程直流稳压电源）3）万用表（指针式或者数字式）4）1.5V×3干电池（可选）5）好坏晶闸管

（a）（b）

图1－1 晶闸管导通与关断条件实验电路

图1-2 判别晶闸管好坏图1-3 检测晶闸管触发能力

3.实验内容及步骤

自制好实验用电路板，每组至少一块，可选择图1－1的（a）或者（b）。

用指针式万用表检测

1）鉴别晶闸管好坏

见图1-2所示，置于R×1位置，用表笔测量G、K之间的正反向电阻，阻值应为几欧～几十欧。一般黑表笔接G，红表笔接K时阻值较小。由于晶闸管芯片一般采用短路发射极结

构（即相当于在门极与阴极之间并联了一个小电阻），所以正反向阻值差别不大，即使测出正反向阻值相等也是正常的。接着将万用表调至R×10K档，测量G、A与K、A之间的阻值，无论黑表笔与红表笔怎样调换测量，阻值均应为无穷大，否则，说明管子已经损坏。2）检测晶闸管的触发能力

检测电路如图所示。外接一个4.5V电池组，将电压提高到6～7.5V（万用表内装电池不同）。将万用表置于0.25～1A档，为保护表头，可串入一只R=4.5V/I档Ω的电阻（其中：I档为所选择万用表量程的电流值）。电路接好后，在S处于断开位置时，万用表指针不动；然后闭合S（S可用导线代替），使门极加上正向触发电压，此时，万用表指针应明显向右偏，并停在某一电流位置，表明晶闸管已经导通。接着断开开关S，万用表指针应不动，说明晶闸管触发性能良好。

3）检测晶闸管的导通条件：

1. 首先将S1～S3断开，闭合S4，加上30V正向阳极电压，然后让门极开路或接一4.5V 电压，观看晶闸管是否导通，灯泡是否亮。

2. 加30V反向阳极电压，门极开路、接－4.5V或接＋4.5V电压，观察晶闸管是否导通，灯泡是否亮。

3. 阳极、门极都加正向电压，观看晶闸管是否导通，灯泡是否亮。

4. 灯亮后去掉门极电压，看灯泡是否亮；再加－4.5V反向门极电压，看灯泡是否继续亮，为什么？

4）晶闸管关断条件实验

1. 接通正30V电源，再接通4.5V正向门极电压使晶闸管导通，灯泡亮，然后断开门极电压。

2. 去掉30V阳极电压，观察灯泡是否亮。

3. 接通30V正向阳极电压及正向门极电压使灯亮，然后闭合S1，断开门极电压。然后接通S2，看灯泡是否熄灭。

4. 再把晶闸管导通，断开门极电压，然后闭合S3，再立即打开S3，观察灯泡是否熄灭。

5. 断开S4，再使晶闸管导通，断开门极电压。逐渐减小阳极电压，当电流表指针由某值突然降到零时刻值就是被测晶闸管的维持电流。此时若再升高阳极电压，灯泡也不再发亮，说明晶闸管已经关断

如果使用图1－1（b）测试，则可使用直流稳压电源提供6V直流电源进行。要求测试分别加5.8V、6V、6.2V、7V、8V、8.5V进行测试。分别测试当没按下K和按下K后，观察两吸串联的发光二极管是否点亮？并根据不同电压观察发光二极管的亮度情况。同时要求用万用表的直流电压档的10V档和2.5V档测量导通后晶闸管的管压降，并记录数据。

用数字式万用表检测

1）判别单向晶闸管的电极

在单向晶闸管的控制极G与阴极K之间有一个PN结,而在阳极与控制极G之间有两个反向串联的PN结。我们就是以此为依据来判定晶闸管的电极。

将数字式万用表置于二极管测试挡,用红表笔接某一电极引脚,黑表笔分别接触另外两个电极引脚。如果其中有一次显示电压为零点几伏,说明这时红表笔接的是控制极G,黑表笔接的是阴极K,剩下的一个则是阳极A。假如两次都显示溢出符号“1”,说明红表笔接的不是控制极G,需更换其他电极引脚重新测试。用这个方法就能够判别出单向晶闸管的三个电极引脚。2）检测单向晶闸管的触发功能

方法一:用电阻挡检测

(1)将数字万用表置于电阻20kΩ挡,红表笔接阳极A,黑表笔接阴极K,把控制极G悬空,此时

晶闸管截止,万用表显示溢出符号“1”,如图1-4（a）所示。(2)然后在红表笔与阳极A保持接触的同时,用它的笔尖接触一下控制极G(将A极与G极短接一下),给晶闸管加上正触发电压,晶闸管立即导通,显示值减小到几百欧至几千欧,如图1-4（b）所示。若显示值不变,说明晶闸管已损坏。注意:数字式万用表的电阻挡测试电压很低,电流也很小,测试时提供的阳极电压和触发电压较低,一旦把控制极G的触发电压撤除,晶闸管将无法维持导通状态,万用表又恢复到显示溢出符号“1”,这属于正常现象。

（a）(b)

图1－4

方法二:用hFE测试挡检测

(1)将数字万用表拨至hFE测试的NPN挡,此时hFE插座上的c插孔带正电,E插孔带负电,对于DT830型数字式万用表而言,C-E插孔之间的电压为2.8V。把单向晶闸管的阳极A插入、C插孔、阴极K插入E插孔,控制极G悬空。此时晶闸管截止,万用表显示“000”(2)用镊子把控制极G的引脚与插入E插孔的阳极A引脚短路一下,万用表显示值马上从“000”开始迅速增加,直到显示溢出符号“1”,如图1－5所示。这是因为控制极G接正电压后,单向晶闸管被触发迅速导通,阳极电流从零急剧增大,使hFE测试挡过载,所以万用表的显示值从“000”变为溢出符号“1”。(3)撤除控制极G与阳极A引脚的短路状态.万用表仍显示溢出符号“1”,说明晶闸管在撤去触发电压后仍然保持导通状态。

注意事项: (1)如果使用PNP挡来测试单向晶闸管,阳极A应插入E插孔,阴极K插入C 插孔,以确保所加的为正向电压。(2)晶闸管导通时,阳极电流可达几十毫安。检测时应尽量缩短测试时间,以节省表内9V叠层电池的消耗。

图1－5

4.实验报告要求

1）总结导通条件及关断条件。