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硅控制開關(guān)(SCS)必需知識(shí)點(diǎn)詳解

2009年07月25日 11:24 m.xsypw.cn 作者: 用戶評(píng)論(0

硅控制開關(guān)(SCS)

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硅控制開關(guān)SCS(Silicon Controlled Switch)亦稱四端小功率晶閘管。它屬于新穎、多功能半導(dǎo)體器件。只要改變其接線方式,就可構(gòu)成普通晶閘管(SCR)、可關(guān)斷晶閘管(GTO)、逆導(dǎo)晶閘管(RCT)、互補(bǔ)型N門極晶閘管(NGT)、程控單結(jié)晶體管(PUT)、單結(jié)晶體管(UJT),此外還能構(gòu)成NPN型晶體管 、PNP型晶體管、肖克萊二極管(SKD)、3種穩(wěn)壓二極管、N型或P型負(fù)阻器件,分別實(shí)現(xiàn)十多種半導(dǎo)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(dāng)之無愧。

硅控制開關(guān)屬于PNPN四層四端器件,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、等效電路及符號(hào)如圖1所示。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)極門極GA、陰極門極GK。由于其門極觸發(fā)電流極小(幾微安),開關(guān)時(shí)間(tON、toFF)極短,所以它相當(dāng)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,管腳排列順序見圖2。國(guó)外典型產(chǎn)品有3N58、3N81、MAS32、3SF11等。

硅控制開關(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。在不同接線方式下,硅控制開關(guān)的電路功能詳見表1。其中,肖克萊二極管SKD(Shockley Diode)屬于四層、高速、可控半導(dǎo)體整流二極管,可作開關(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,硅控制開關(guān)還可用作繼電器驅(qū)動(dòng)器、延時(shí)電路、脈沖發(fā)生器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、高靈敏度電平檢測(cè)器。

硅控制開關(guān)伯GTO使用時(shí),需注意以下幾點(diǎn)(參見圖3):

第一:A極接電源正極,K極接電源負(fù)極;

第二:GA極加負(fù)脈沖時(shí)器件導(dǎo)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(dǎo)通,加負(fù)脈沖時(shí)器件關(guān)斷。

下面介紹利用萬(wàn)用表檢查硅控制開關(guān)的方法

1.檢查三個(gè)PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

將萬(wàn)用表?yè)艿絉×1k檔,分別測(cè)量A-GA、GA-GK、GK -K之間的正、反向電阻。正向電阻應(yīng)為幾千歐至十幾千歐,反向電阻為無窮大,說明PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?/p>

2.檢查逆導(dǎo)性

只將 GA與A短接,即可觀察到逆導(dǎo)性。但為使效果更明顯,現(xiàn)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)著的硅PN結(jié),而且K極是接PN結(jié)正極,A極接PN結(jié)的負(fù)極。因此,用黑表筆接K極,紅表筆接A極,測(cè)出的是正向電阻,約為幾千歐。該特性就稱為“逆導(dǎo)”(反向?qū)ㄖ猓?/p>

若交換表筆位置,就無逆導(dǎo)性,電阻變成無窮大。

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(但紅表筆始終接著A極),為相當(dāng)于給GA極加負(fù)脈沖,若電阻迅速減小,則說明器件具有觸發(fā)能力。

(2)拿黑表筆搭一下GK極,旋即脫開,這相當(dāng)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(dǎo)通,再進(jìn)行以下操作:

(1)用黑表筆尖搭一下GA極,隨即脫開,如果電阻變成無窮大,證明器件被關(guān)斷,參見圖4(a)。

(2)用紅表筆尖搭一下GK極,迅速脫開,電阻呈無窮大,說明SCS關(guān)斷,參見圖4(b)。

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