場效應管晶閘管和單結晶體管的識別與檢測

場效應管晶閘管和單結晶體管的識別與檢測第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.1場效應管的識別與檢測

場效應管是場效應晶體管的簡稱，具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、安全工作區(qū)域寬、受溫度影響小等優(yōu)點，特別適用于要求高靈敏度和低噪聲的電路。場效應管和三極管都能實現信號的控制和放大，但由于它們的結構和工作原理截然不同，所以二者的差別很大。三極管是一種電流控制元件，而場效應管是一種電壓控制器件。場效應管（FET）是一種電壓控制型半導體器件（通過改變柵極和源極之間電壓來控制其漏極電流），在電路中主要起信號放大、阻抗變換等作用；晶體閘流管簡稱晶閘管（可控硅），是可控整流半導體器件，主要用于交直流無觸點開關、調光、調速、過壓保護等電路中；單結晶體管因只有一個PN結，但它與二極管的特性卻不相同，多用于觸發(fā)電路、振蕩電路及雙穩(wěn)態(tài)等電路中。第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.1.1場效應管的分類場效應管可分結型場效應管（JFET）和絕緣柵型場效應管(MOSFET)兩大類。結型場效應管因有兩個PN結而得名；絕緣柵型場效應管則因柵極與其它電極完全絕緣而得名。結型場效應管又分為N溝道和P溝道兩種；絕緣柵型場效應管除有N溝道和P溝道之分外，還有增強型與耗盡型之分。第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.1.2場效應管的命名法國產場效應管的型號命名方法有兩種：第一種是與普通三極管相同，第一部分用數字3表示主稱；第二部分用字母表示材料：D是P型硅N溝道，C是N型硅P溝道；第三部分用字母表示管子種類：字母J代表結型場效應管，O代表絕緣柵場效應管；第四部分用數字表示序號。例如，3DJ6D表示結型N溝道場效應三極管，3DO6C表示絕緣柵型N溝道場效應三極管。第二種命名方法采用字母“CS”+“XX﹟”的形式，其中“CS”代表場效應管，“XX”以字代表型號的序號，“﹟”用字母代表同一型號中的不同規(guī)格，如CS16A、CS55G等。第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月場效應管在電路原理圖中常用字母“V”、“VT”表示，在電路原理圖中的符號如圖所示.第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.1.3場效應管的識別場效應管引腳排列位置根據其品種、型號及功能不同而異。對于大功率場效應管，如圖6.4（a）所示，從左至右，管腳排列基本為G、D、S極（散熱片接D極）；采用絕緣底板模塊封裝的特種場效應管通常有四個管腳，如圖6.4(b)所示，上面的兩個通常為兩個S極（相連），下面的兩個分別為G、D極；采用貼片封裝的場效應管，如圖6.4（c）所示，散熱片是D極，下面的三個腳分別是G、D、S極。第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.1.3場效應管的檢測1.指針式萬用表檢測場效應管結型場效應管的源極和漏極一般可互換使用，因此一般只要判別出其柵極G即可。判別時，將萬用表置于R×1K擋，任選兩電極，分別測出它們之間的正反、向電阻。若正、反向電阻值相等（約幾千歐），則該兩極為漏極D和源極S，余下的則為柵極G。2.數字式萬用表檢測場效應管利用數字萬用表不僅能判別場效應管的電極，還可以測量場效應管的放大系數。將數字萬用表調至hFE擋，場效應管的G、D、S極分別插入hFE測量插座的B、C、E孔中（N溝道管插入NPN插座中，P溝道管插入PNP插座中），此時，顯示屏上會顯示一個數值，這個數值就是場效應管的放大系數；若電極插錯或極性插錯，則顯示屏將顯示為“000”或“1”。第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.1.4場效應管使用注意事項1.使用場效應管之前，必須首先搞清楚場效應管的類型及它的電極，必要時應通過儀表進行測試。結型場效應管的S、D極可互換，MOS場效應管的S、D極一般也可互換，但有些產品S極與襯底連在一起，這時S極與D極不能互換。2.在線路設計中，應根據電路的需要選擇場效應管的類型及參數，使用時不允許超過場效應管的耗散功率、最大漏源電流和電壓的極限值。3.各類型場效應管在使用時，都要嚴格按要求的偏置接入電路中，要注意場效應管偏置的極性。4.在安裝場效應管時，注意安裝的位置要盡量避免靠近發(fā)熱元件；為了防止管子振動，安裝時要將管子緊固；管腳引線在彎曲時，應當大于管子根部尺寸５mm以上處進行，以防止彎斷管腳而引起漏氣。第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月5.對于絕緣柵型場效應管(MOS管)，因為柵極處于絕緣狀態(tài)，感應電荷不容易放掉，而且絕緣層很薄，極易擊穿，所以在使用這種類型的場效應管時應注意以下幾個問題:①運輸和儲藏中必須將引出腳短路或采用金屬屏蔽包裝，以防外來感應電勢將柵極擊穿。拿場效應管時，要拿它的外殼，不要拿它的管腳，因為人體帶有少量的電荷，拿場效應管的管腳，少量的電荷跑到柵極上，會使柵、漏結感應充電，易擊穿場效應管。②焊接用的電烙鐵外殼要接地，或者利用烙鐵斷電后的余熱焊接。焊接絕緣柵型場效應管的順序是:漏極、源極、柵極。拆機時順序相反。為防止場效應管擊穿，在接入電路時，將管子各引線短接，焊接完再將短接線剪掉。③在焊接前應把電路板的電源線與地線短接，在MOS器件焊接完成后再分開。④電路板在裝機之前，要用接地的線夾子去碰一下機器的各接線端子，再把電路板接上去。⑤測試儀器、工作臺要良好地接地，要采取防靜電措施。⑥MOS場效應管的柵極在允許的條件下，最好接入保護晶體二極管，防止場效應管柵極被擊穿。第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2晶閘管的識別與檢測晶閘管又叫可控硅，是一種大功率半導體器件，具有體積小、重量輕、容量大、效率高、控制靈敏等優(yōu)點。晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，工作過程可以控制，被廣泛應用在可控整流、交流調壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電子電路中。第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2.1晶閘管的分類晶閘管有多種分類方法。晶閘管按關斷、導通及控制方式，可以分為單項晶閘管、雙向晶閘管、逆導晶閘管、門極關斷（可關斷）晶閘管（GTO）、BTG晶閘管、溫控晶閘管、快速晶閘管、逆導晶閘管以及光控晶閘管等多種；按引腳極性可分為二極晶閘管、三極晶閘管和四極晶閘管；按封裝形式可分為金屬封裝晶閘管、塑料晶閘管和陶瓷封裝晶閘管。

第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月1.單向晶閘管單向晶閘管是一種由PNPN四層半導體材料構成的三端半導體器件，三個引出電極分別是陽極A、陰極K和控制極G（又稱門極或觸發(fā)極）。單向晶閘管的陽極與陰極之間具有單向導電的性能。單向晶閘管導通必須具備兩個條件：陽極A和陰極K之間加上正向電壓；控制極G和陰極K之間必須加上一定大小的正向觸發(fā)電壓。第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2.雙向晶閘管雙向晶閘管是在單向晶閘管的基礎上研制出的一種新型半導體器件。雙向晶閘管由NPNPN五層半導體材料構成的三端半導體器件，三個電極分別是主電極T1、主電極T2和控制極G。雙向晶閘管的陽極與陰極之間具有雙向導電的性能，其內部電路可以等效為由兩只單向晶閘管反向并聯組成的復合管。第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月雙向晶閘管可以雙向導通，通常情況下，雙向晶閘管的觸發(fā)方式有四種：第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月3.可關斷晶閘管單、雙向晶閘管一旦導通，控制極就失去了控制作用。在晶閘管的工作電流小于維持電流后，晶閘管才能截止?？申P斷晶閘管的工作狀態(tài)與它們不同，控制極既對導通電流有控制作用，也能觸發(fā)管子由截止變?yōu)閷?，還能控制管子由導通變?yōu)榻刂?，突出地表現了可關斷的特點，因此稱為可關斷晶閘管。主要用于逆變器、直流斷續(xù)器等需要強迫關斷的地方，可以簡化主電路。第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2.2晶閘管的命名法國產晶閘管的型號命名（JB1144-75部頒發(fā)標準）主要由四部分組成.第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2.3晶閘管的識別晶閘管在電路原理圖中常用字母“SCR”表示，如：SCR2表示編號為2的晶閘管。在原理圖中晶閘管的符號如圖所示.第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2.4晶閘管的檢測1.指針式萬用表檢測晶閘管（1）單向晶閘管極性的判斷單向晶閘管的三個引腳可用指針式萬用表R×1K或R×100Ω擋來判別。根據單向晶閘管的內部結構可知：G、K之間相當一個二極管，G為二極管正極，K為負極，所以分別測量各引腳之間的正反電阻。如果測得其中兩引腳的電阻較大（如90K）,對調兩表筆，再測這兩個引腳之間的電阻，阻值又較?。ㄈ?.5K），這時萬用表黑表筆接的是G極，紅表筆接的是K極，剩下的一個是A極。第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）單向晶閘管觸發(fā)能力的判斷

1.對1A～10A的晶閘管，可用萬用表的R×1檔，紅表筆接A極，黑表筆接K極，表針不動；然后使紅表筆周與A極相接的情況下，同時與控制極G接觸。此時可從萬用表的指針上看到晶閘管的A-K之間的電阻值明顯變小，指針停在幾歐到十幾歐處，晶閘管因觸發(fā)處于導通狀態(tài)。給G極一個觸發(fā)電壓后離開，仍保持紅表筆接A極，黑表筆接K極，若晶閘管處于導通狀態(tài)不變，則表明晶閘管是好的；否則，晶閘管可能是損壞的。第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2.對10A到100A的晶閘管，其處于大電流的控制極觸發(fā)電壓、維持電流都應增大，萬用表的R×1檔提供的電流低于維持電流，使得導通情況不良，此時可按圖6.13（c）所示增加可變電阻W（阻值選取200～390Ω）和1.5V電池相串。測量方法同上1。3.對100A以上的晶閘管，其處于更大電流的控制極觸發(fā)電壓、維持電流也更大。此時可采用圖6.13（d）所示的電路進行測試，萬用表置于直流電流500mA檔。測量方法同上1。第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）雙向晶閘管的檢測指針式萬用表檢測雙向晶閘管的方法如下。①首先確定主電極T2，控制極G與主電極T1之間的距離較近，其正反向電阻都較小。用萬用表R×1Ω擋測量G、T1兩腳之間的電阻時表針偏轉幅度較大，而G～T2、T1～T2之間的正反向電阻均為無窮大。這表明，如果測出某腳和其他兩腳都不通，就能確定該腳為T2極。有散熱板的雙向晶閘管T2極往往與散熱板相連通。②確定T2極之后，假設剩下兩腳中某一腳為T1極，另一腳假設為G極，將黑表筆接假設T1極，紅表筆接T2極，并在黑表筆不斷開與T1極連接的情況下，把T2極與假設G極瞬時短接一下（給G極加上負觸發(fā)信號），萬用表指針向右偏轉，說明管子已經導通，導通方向為T1→T2，上述假設的兩極正確。如果萬用表沒有指示，電阻值仍為無窮大，說明管子沒有導通，假設錯誤，可改變兩極假設連接表筆再測。③把紅表筆接T1極，黑表筆接T2極，然后使T2極與G極瞬時短接一下（給G極加上正觸發(fā)信號），電阻值仍較小，證明管子再次導通，導通方向為T2→T1。如果按哪種假設去測量，都不能使雙向晶閘管觸發(fā)導通，證明管子已損壞。第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2.數字式萬用表檢測晶閘管將數字萬用表置于二極管擋，紅表筆固定任接某個管腳，用黑表筆依次接觸另外兩個管腳，如果在兩次測試中，一次顯示值小于1V；另一次顯示溢出符號“OL”或“1”（視不同的數字萬用表而定)，則表明紅表筆接的管腳不是陰極K（單向晶閘管）就是主電極T2（雙向晶閘管）。若紅表筆固定接任意一個管腳，黑表筆接第二個管腳時顯示的數值為0.6～0.8V，黑表筆接第三個管腳顯示溢出符號“OL”或“1”，且紅表筆所接的管腳與黑表筆所接的第二個管腳對調時，顯示的數值由0.6～0.8V變?yōu)橐绯龇枴癘L”或“1”，，就可判定該晶閘管為單向晶閘管，此時紅表筆所接的管腳是控制極G，第二個管腳是陰極K，第三個管腳為陽極A。若紅表筆固定接一個管腳，黑表筆接第二個管腳時顯示的數值為0.2～0.6V，黑表筆接第三個管腳顯示溢出符號“OL”或“1”，且紅表筆所接的管腳與黑表筆所接的第二個管腳對調，顯示的數值固定為0.2～0.6V，就可判定該管為雙向晶閘管，此時紅表筆所接的管腳是主電極T1，第二個管腳為控制極G，第三個管腳是主電極T2。第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3單結晶體管的識別與檢測

6.3.1單結晶體管的結構、外形及特點單結晶體管（簡稱UJT）又稱雙基極二極管，是一種只有一個PN結和兩個電阻接觸電極的三端半導體器件，單結晶體管（簡稱UJT）又稱基極二極管，它的基片為條狀的高阻N型硅片，兩端分別用電阻接觸引出兩個基極b1和b2。

第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3.2單結晶體管的型號命名法單結晶體管型號命名與二極管、三極管有所不同，其命名組成部分及含義如圖第24頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3.3單結晶體管的主要參數（1）基極間電阻Rbb。發(fā)射極開路時，基極b1、b2之間的電阻，一般為2～10KΩ，其數值隨溫度上升而增大。通常Rbb具有純電阻特性，阻值大小與溫度有關。

（2）分壓比η。分壓比是指Rb1上產生電壓Ub1與兩基極電壓Ubb的比值，公式為：η=Ub1/U