晶闸管的常见问题的分析及对策

晶闸管是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作，并且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中，是典型的小电流控制大电流的设备。
 一、晶闸管的原理介绍

  晶闸管是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件，一般由两晶闸管反向连接而成，它有三个极：阳极，阴极和门极。晶闸管在工作过程中，它的阳极（A）和阴极（K）与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。它的功用不仅是整流，还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。晶闸管和其它半导体器件一样，其有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。

  二、晶闸管的导通和关断的条件及方法

  上面了解到晶闸管的原理，我们就接着来看看晶闸管的导通和关断的条件及方法。

  1.晶闸管的导通条件

  （1）闸管导通的条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的阳极电流，即擎住电流IL以上。导通后的晶闸管管压降很小，使导通了的晶闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至一个小的数值，即维持电流IH一下。

  （2）闸管导通的方法如下：

  1）减小正向阳极电压至一个数值一下，或加反向阳极电压；

  2）增加负载回路中的电阻。

  2.晶闸管的关断的条件

  （1）闸管关断的条件是：使主端子间的正向电流小于维持电流。

  （2）晶闸管的关断方法有：

  1）减小主端子A、K之间之间的正向电压，直至为零，或加反向电压；

  2）利用储能电路强迫关断。

  三、晶闸管损坏原因的判别方法

  当晶闸管损坏后需要检查分析其原因时，可把管芯从冷却套中取出，打开芯盒再取出芯片，观察其损坏后的痕迹，以判断是何原因。如下就是几种常见的晶闸管损坏原因的判别方法：

  1.电压击穿

  晶闸管因不能承受电压而损坏，其芯片中有一个光洁的小孔，有时需用扩大镜才能看见。其原因可能是管子本身耐压下降或被电路断开时产生的高电压击穿。

  2.电流损坏

  电流损坏的痕迹特征是芯片被烧成一个凹坑，且粗糙，其位置在远离控制极上。

  3.电流上升率损坏

  其痕迹与电流损坏相同，而其位置在控制极附近或就在控制极上。

  4.边缘损坏

  若发生在芯片外圆倒角处，有细小光洁小孔。用放大镜可看到倒角面上有细细金属物划痕。这是制造厂家安装不慎所造成的。它导致电压击穿。

  四、晶闸管使用时的注意事项

  晶闸管在使用过程中也要注意以下事项：

  1.一般小功率晶闸管不需加散热片，但应远离发热元件，如大功率电阻、大功率三极管以及电源变压器等。对于大功率晶闸管，必须按手册申的要求加装散热装置及冷却条件，以保证管子工作时的温度不超过结温。

  2.晶闸管在使用中发生超越和短路现象时，会引发过电流将管子烧毁。对于过电流，一般可在交流电源中加装快速保险丝加以保护。快速保险丝的熔断时间极短，一般保险丝的额定电流用晶闸管额定平均电流的1.5倍来选择。

  3.交流电源在接通与断开时，有可能在晶闸管的导通或阻断对出现过压现象，将管子击穿。对于过电压，可采用并联RC吸收电路的方法。因为电容两端的电压不能突变，所以只要在晶闸管的阴极及阳极间并取RC电路，就可以削弱电源瞬间出现的过电压，起到保护晶闸管的作用。当然也可以采用压敏电阻过压保护元件进行过压保护。