本次案例將通過Fluke125B,針對可控硅——雙向晶閘管進行測試。
晶閘管又稱為可控硅整流器,我們經常也叫可控硅,單向可控硅它是PNPN四層半導體結構,中間形成三個PN結,總共有三個極:陽極,陰極和控制極。
可控硅的工作原理
只要在陽極和陰極加正向電壓并且控制板極有觸發電流就能導通。值得注意的是:可控硅一旦導通,控制電壓便失去了對它的控制作用,不論有沒有控制電壓,也不論控制電壓的極性如何,將一直處于導通狀態。要想關斷,只有把陽極電壓降低到某一臨界值或者施加反向電壓。
對于雙向晶閘管來說,它相當于兩個單向晶閘管的反向并聯,這樣的話雙向晶閘管在正、反兩個方向上都能夠控制導電,因此,雙向晶閘管的正、反向伏安特性曲線具有對稱性,所以給雙向晶閘管的控制極加正的或負的觸發脈沖,都能使管子觸發導通,因此普遍用于交流控制開關場合。
應用背景
某生產企業,生產的調功裝置進行出廠試驗時,需對可控硅工作在部分開通及全開通兩種工作狀態時的輸出波形進行檢測,以驗證調功裝置產品合格,允許出廠。
測試方案
1、線路連接:將調功裝置接入電網后,在其輸出(圖中所示的負載)部分接入650W左右的負載電阻;
2、旋轉調功裝置上的電位器旋鈕,使可控硅處于部分開通狀態,測試其輸出的壓及電流波形;
3、旋轉調功裝置上的電位器旋鈕,使可控硅處于全開通狀態,測試其輸出的電壓及電流波形;
4、對比測試波形與標準波形,符合要求后,對產品作合格標識,允許出廠。
實測工作波形——電壓電流
左圖為輸入側(電網電壓)
右圖為輸出側
可控硅部分開通
可控硅全開通
實測工作波形——功率(A)、功率因數(B)
左圖為輸入側
右圖為輸出側
可控硅部分開通
可控硅全開通
案例小結
F125B不僅可對可控硅工作時的輸出電壓、電流波形進行測試,以驗證其工作狀態是否正常,還可對其功率、功率因數進行測試。
對可控硅工作狀態的判定,可以通過F125B實現。
F125B特點
1、雙通道示波功能,同時具有萬用表、趨勢圖功能
2、內置功率計算功能、諧波分析功能
3、可記錄瞬態波形,便于故障信號的查找、跟蹤及分析
4、可對多種通訊協議通訊時的物理信號狀進行健康診斷