原创 可控硅元件知识

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一、可控硅概述

可控硅（SCR）国际通用名称为Thyristor，中文称为硅晶体闸流管，简称晶闸管。由于晶闸管最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件，简称为可控硅（SCR）。在电路中用文字符号“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。

晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，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。

可控硅的优点很多，例如：能在高电压、大电流条件下工作，体积小；以小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍；反应极快，在微秒级内开通、关断；无触点运行，无火花、无噪音；效率高，成本低等等。

可控硅的缺点：静态及动态的过载能力较差；容易受干扰而误导通。

二、晶闸管（thyristor）的分类

晶闸管（thyristor）有多种分类方法。

（一）按关断、导通及控制方式分类

晶闸管按其关断、导通及控制方式可分为普通晶闸管（SCR）即单向可控硅、双向晶闸管（TRIAC）、逆导晶闸管、门极关断晶闸管（GTO）、BTG晶闸管、温控晶闸管和光控晶闸管等多种。

（二）按引脚和极性分类

晶闸管按其引脚和极性可分为二极晶闸管、三极晶闸管和四极晶闸管。

（三）按封装形式分类

晶闸管按其封装形式可分为金属封装晶闸管、塑封晶闸管和陶瓷封装晶闸管三种类型。其中，金属封装晶闸管又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种；塑封晶闸管又分为带散热片型和不带散热片型两种。

（四）按电流容量分类

晶闸管按电流容量可分为大功率晶闸管、中功率晶闸管和小功率晶闸管三种。通常，大功率晶闸管多采用金属壳封装，而中、小功率晶闸管则多采用塑封或陶瓷封装。

（五）按关断速度分类

晶闸管按其关断速度可分为普通晶闸管和高频（快速）晶闸管

三、单向可控硅（SCR）

（一）单向晶闸管的特性

普通晶闸管（SCR）是由PNPN四层半导体材料构成的三端半导体器件，三个引出端分别为阳极A、阴极K和门极G。电路符号如下图：

当单向晶闸管反向连接（即A极接电源负端，K极接电源正端）时，无论门极G所加电压是什么极性，晶闸管均处于阻断状态。当晶闸管正向连接（即A极接电源正端，K极接电源负端）时，若门极G所加触发电压为负时，则晶闸管也不导通，只有其门极G加上适当的正向触发电压时，晶闸管才能由阻断状态变为导通状态。此时，晶闸管阳极A极与阴极K极之间呈低阻导通状态，A、K极之间压降约为1V。

普通晶闸管受触发导通后，其门极G即使失去触发电压，只要阳极A和阴极K之间仍保持正向电压，晶闸管将维持低阻导通状态。只有把阳极A电压撤除或阳极A、阴极K之间电压极性发生改变（如交流过零）时，普通晶闸管才由低阻导通状态转换为高阻阻断状态。普通晶闸管一旦阻断，即使其阳极A与阴极K之间又重新加上正向电压，仍需在门极G和阴极K之间重新加上正向触发电压后方可导通。

普通晶闸管的导通与阻断状态相当于开关的闭合和断开状态，用它可以制成无触点电子开关，去控制直流电源电路。

（二）单向可控硅的原理分析

单向可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图1所示

图1 可控硅等效图解图

当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极，形成正反馈，使ib2不断增大，如此正向反馈循环使两个管子的电流剧增，可控硅饱和导通。

由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦单向可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，单向可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种单向可控硅是不可关断的。

由于单向可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见表1

表1 可控硅导通和关断条件

四、双向可控硅（TRIAC）

双向晶闸管属于NPNPN五层器件，三个电极分别是T1、T2、G。T1、T2统称为主电极或第一电极（T1）、第二电极（T2），不再划分成阳极或阴极。其结构如图2所示，双向可控硅等效于两只单向可控硅反向并联而成：即其中一只单向硅阳极与另一只单向硅阴极相连，其引出端称T1极，其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连，其引出端称T2极，剩下则为控制极（G）。

双向晶闸管可以双向导通。对主端子T1、T2来说无所谓正向和反向。但一般为了叙述方便和普通晶闸管对应，则把T2对应阳极，而和门极在一侧的T1端对应阴极端。于是，T2为正T1为负时称为正向，伏安特性画在第Ⅰ象限；T2为负T1为正时称为反向，伏安特性画在第Ⅲ象限。

双向晶闸管具有四种触发方式，既可在正向时触发导通，也可在反向时触发导通；门极信号既可是正的触发信号，也可是负的触发信号。它可有Ⅰ+,Ⅰ-,Ⅲ+,Ⅲ-四种触发方式：

Ⅰ+触发：器件T2端相对T1端为正时，在门极G上加一相对于T1为正的触发信号使晶闸管在第Ⅰ象限导通。这和普通晶闸管触发导通完全相同。

Ⅰ-触发：器件T2端相对T1端为正时，在门极G上加一相对于T1为负的触发信号使晶闸管在第Ⅰ象限导通。

Ⅲ+触发：器件T1端相对T2端为正时，在门极G上加一相对于T1为正的触发信号使晶闸管在第Ⅲ象限导通。

Ⅲ-触发：器件T1端相对T2端为正时，在门极G上加一相对于T1为负的触发信号使晶闸管在第Ⅲ象限导通。

由于四种触发方式作用原理不同，触发灵敏度也不同。一般是Ⅰ+＞Ⅲ-＞Ⅰ-＞Ⅲ+。

Ⅲ+触发由于灵敏度太低，即门极触发电流很大，比其他三种状态触发电流大一倍乃至数倍，功率稍大一点的双向晶闸管一般不用Ⅲ+这种状态。

因此使用双向可控硅时应尽量使用Ⅰ+和Ⅲ-触发方式，避免采用Ⅲ+触发方式。当采用Ⅰ+和Ⅲ-触发方式时，具有特点为：当G极和T2极相对于T1的电压均为正时，T2是阳极，T1是阴极；当G极和T2极相对于T1的电压均为负时，T1变成阳极，T2为阴极。

晶闸管触发导通后呈低阻状态。此时，主电极T1、T2间压降约为1V左右。

双向晶闸管一旦导通，即使失去触发电压，也能继续维持导通状态。当主电极T1、T2电流减小至维持电流以下或T1、T2间电压改变极性，且无触发电压时，双向晶闸管阻断，只有重新施加触发电压，才能再次导通。

单向、双向可控硅具有的共同特点是：当有一触发信号输入其控制极而使管子导通后，即使是断开其触发控制极，该管子仍能正常维持导通，直至其导通的正向电流低于管子维持电流，或是加大其反向电压方能使其截止。

五、门极关断晶闸管（GTO）

门极关断晶闸管（GTO）（以P型门极为例）是由PNPN四层半导体材料构成，其三个电极分别为阳极A、阴极K和门极G。

门极关断晶闸管也具有单向导电特性，即当其阳极A、阴极K两端为正向电压，在门极G上加正的触发电压时，晶闸管将导通，导通方向A→K。

在门极关断晶闸管处于导通状态时，若在其门极G上加一个适当的负电压，则能使导通的晶闸管关断（普通晶闸管在靠门极正电压触发之后，撤掉触发电压也能维持导通，只有切断电源使正向电流低于维持电流或加上反向电压，才能使其关断）。

六、光控晶闸管

光控晶闸管（LTT——Light Triggered Thyristor）俗称光控硅，内部由PNPN四层半导体材料构成，可等效为由两只晶体管和一只电容、一只光敏二极管组成的电路。

光控晶闸管不但可以作为光电耦合器的输出部分，而且可以直接做成各种各样的交直流继电器、接触器，还可以用于光电逻辑电路、光控计数电路以及各种检测和保护电路。

光控晶闸管包括两端器件、三端器件、四端器件。就三端器件来说，又有单向光控晶闸管及双向光控晶闸管。就功率来分，有小功率和大功率之分。

由于光控晶闸管的控制信号来自光的照射，门极为受光窗口（小功率晶闸管）或光导纤维、光缆等。

当在光控晶闸管的阳极A加上正向电压、阴极K上加负电压时，再用足够强的光照射一下其受光窗口，晶闸管即可导通。晶闸管受光触发导通后，即使光源消失也能维持导通，除非加在阳极A和阴极K之间的电压消失或极性改变，晶闸管才能关断。

光控晶闸管的触发光源有激光器、激光二极管和发光二极管等。

七、逆导晶闸管

逆导晶闸管（RCT）俗称逆导可控硅，它在普通晶闸管的阳极A与阴极K间反向并联了一只二极管（制作于同一管芯中）。

逆导晶闸管较普通晶闸管的工作频率高，关断时间短、误动作小，可广泛应用于超声波电路、电磁灶、开关电源、电子镇流器、超导磁能储存系统等领域。

八、BTG晶闸管

BTG晶闸管也称程控单结晶体管PUT，是由PNPN四层半导体材料构成的三端逆阻型晶闸管，其电路图形符号，内部结构和等效电路如下图：

BTG晶闸管的参数可调，改变其外部偏置电阻的阻值，即可改变BTG晶闸管门极电压和工作电流。它还具有触发灵敏度高、脉冲上升时间短、漏电流小、输出功率大等优点，被广泛应用于可编程脉冲电路、锯齿波发生器、过电压保护器、延时器及大功率晶体管的触发电路中，既可作为小功率晶闸管使用，还可作为单结晶体管〔双基极二极管（UJT）〕使用。

九、温控晶闸管

温控晶闸管是一种新型温度敏感开关器件，它将温度传感器与控制电路结合为一体，输出驱动电流大，可直接驱动继电器等执行部件或直接带动小功率负荷。

温控晶闸管的结构与普通晶闸管的结构相似（电路图形符号也与普通晶闸管相同），也是由PNPN半导体材料制成的三端器件，但在制作时，温控晶闸管中间的PN结中注入了对温度极为敏感的成分（如氩离子），因此改变环境温度，即可改变其特性曲线。

在温控晶闸管的阳极A接上正电压，在阴极K接上负电压，在门极G和阳极A之间接入分流电阻，就可以使它在一定温度范围内（通常为–40~+130℃）起开关作用。温控晶闸管由断态到通态的转折电压随温度变化而改变，温度越高，转折电压值就越低。

十、四极晶闸管

四极晶闸管也称硅控制开关管（SCS），是一种由PNPN四层半导体材料构成的多功能半导体器件，其电路图形符号、内部结构和等效电路如下图：

四极晶闸管的四个电极分别为阳极A、阴极K、阳极控制极GA和阴极控制极GK。若将四极晶闸管的阳极控制极GA空着不用，则四极晶闸管可以代替普通晶闸管或门极关断晶闸管使用；若将其阴极控制极GK空着不用，则可以代替BTG晶闸管或门极关断晶闸管、单结晶体管使用；若将其阳极门极GA与阳极A短接，则可以代替逆导晶闸管或NPN型硅晶体管使用。

十一、晶闸管模块

晶闸管模块，它是将两只参数一致的普通晶闸管串联（跟图中所示不同，有疑问）在一起构成的，如下图：

晶闸管模块具有体积小、重量轻、散热好、安装方便等优点，被广泛应用于电动机调速、无触点开关、交流调压、低压逆变、高压控制、整流、稳压等电子电路中。

十二、快速可控硅

快速可控硅元件的特点是，开通时间和关断时间短，开关损耗小，能承受较高的电流上升率和电压上升率，因此它可以在一般可控硅不能胜任的较高的频率的场合工作。例如，一般快速可控硅开通时间减小到l—2微秒，关断时间也只需数微秒，电流上升率可达数百安/微秒，所以允许工作在数十或数百千周/秒的频率范围。

十三、参数符号说明

以下参数符号说明的1～11符合1985年颁布的国家标准GB4940-85

1、断态及反向重复峰值电压VDRM和VRRM

控制极断路，在一定的温度下，允许重复加在管子上的正向电压为断态重复峰值电压，用VDRM表示。这个数值是不重复峰值电压VDSM的90％，而不重复峰值电压即为正向伏安特性曲线急剧弯曲点所决定的断态峰值电压。

反向重复峰值电压用VRRM表示，它也是在控制极开路条件下，规定一定的温度，允许重复加在管子上的反向电压，同样，VRRM为反向不重复峰值电压VRSM的90％。

“重复”是指重复率为每秒50次．持续时间不大于10ms。

VDRM和VRRM随温度的升高而降低，在测试条件中，将对温度作严格的规定。

生产厂把VDRM和VRRM中较小的一个数值作为管子的额定电压。

2、断态漏电流IDRM和反向漏电流IRRM

对应VDRM和VRRM的漏电流为断态漏电流和反向漏电流，分别用IDRM和IRRM表示。这个数值用峰值表示。

3、额定通态电流IT

在环境温度为40℃和规定的冷却条件下，在单相工频(即50Hz)正弦半波电路中，导通角为不小于170°，负载为电阻性，当结温稳定且不超过额定结温时，管子所允许的最大通态电流为额定通态电流。这个值用平均值和有效值分别表示。

4、通态电压VTM

在规定环境温度和标准散热条件下，管子在额定通态电流IT时所对应的阳极和阴极之间的电压为通态电压，即一般称为管压降。此值用峰值表示。

这是一个很重要的多数，晶闸管导通时的正向损耗主要由IT与VTM之积决定，希望VTM越小越好。

5、维持电流IH

在室温下，控制极开路，晶闸管被触发导通后，维持导通状态所必须的最小电流。也就是说，在室温下，在控制极回路通以幅度和宽度都足够大的脉冲电流，同时在阳极和阴极之间加上电压，使管子完全开通。然后去掉控制极触发信号，缓慢减小正向电流，管子突然关断前瞬间的电流即为维持电流。

6、控制极触发电流IGT和触发电压VGT

在室温条件下，晶闸管阳极和阴极间施加6v或12v的直流电压，使管子完全开通所必须的最小控制极直流电流为控制极触发电流IGT。普通晶间管的IGT一般为数毫安至几百毫安；高灵敏晶闸管的IGT小至数微安。

对应控制极触发电流的控制极电压称为控制极触发电压VGT。

7、浪涌电流

在规定条件下，晶闸管通以额定电流，稳定后，在工频正弦波半周期间内管子能承受的最大过载电流。同时，紧接浪涌后的半周期间应能承受规定的反向电压。浪涌电流用峰值表示，是不重复的额定值；在管子的寿命期内，浪涌次数有一定的限制。

8、断态电压临界上升率(dv/dt)

在额定结温和控制极断路条件下，使管子从截止转人导通的最低电压上升率称为断态电压临界上升率，用dv/dt表示，希望这个数值愈大愈好。50-100A晶闸管的dv/dt≥25V/μs，200A以上管子的dv/dt≥50V/μs。

9、通态电流临界上升率(di/dt)

在规定条件下，管子在控制极开通时能承受而不导致损坏的通态电流的最大上升率称为通态电流临界上升率，用di/dt表示。管子在开通瞬间产生很大的功率损耗，而且这种损耗由于导通扩展速度有限，总是集中在控制极附近的阴极区域，如果管子的di/dt耐力不够，就容易引起过热点，导致控制权永久性破坏，对大电流的管子，这个问题更为突出。

10、控制极开通时间（tgt）

当控制极加上足够的触发信号后，晶闸管并不立即导通，而是要延迟一小段时间。这延迟的一小段时间称为开通时间tgt。具体规定是控制极触发脉冲前沿的10％到阳极电压下降至10％的时间为tgt。

11、电路换向关断时间（tq）

从通态电流降至零这一瞬间起到管子开始能承受规定的断态电压瞬间为止的时间间隔称为电路换向关断时间tq。

开通时间tgt和关断时间tq决定管子的工作频率，工作频率较高的电路要选用tq小的管子(tq小，tgt会更小)。这一参数是普通晶闸管和快速晶闸管的主要区别。关断时间tq的大小除了和管子内部结构有关以外，还与应用条件有很大关系，关断前晶闸管所通电流大小、温度、关断时所加反向电压大小，重加dv/dt，反向di/dt对关断时间tq的影响：温度、重加dv/dt、正向电流、重加电压、反向di/dt增加，则关断时间增大；反向电压增加，则关断时间减小。

以下内容供参考：

1、反向不重复峰值电压VRSM：控制极开路条件下，反向伏安特性曲线急剧弯曲点所决定的反向峰值电压；

2、正向转折电压VBO：晶闸管的正向转折电压VBO是指在额定结温为100℃且门极（G）开路的条件下，在其阳极（A）与阴极（K）之间加正弦半波正向电压、使其由关断状态转变为导通状态时所对应的峰值电压。

3、断态重复峰值电压VDRM：断态重复峰值电压VDRM，是指晶闸管在正向阻断时，允许加在A、K（或T1、T2）极间最大的峰值电压。此电压约为正向转折电压减去100V后的电压值。

4、通态平均电流IT：通态平均电流IT，是指在规定环境温度和标准散热条件下，晶闸管正常工作时A、K（或T1、T2）极间所允许通过电流的平均值。

5、反向击穿电压VBR：反向击穿电压是指在额定结温下，晶闸管阳极与阴极之间施加正弦半波反向电压，当其反向漏电电流急剧增加时反对应的峰值电压。

6、反向重复峰值电压VRRM：反向重复峰值电压VRRM，是指晶闸管在门极G断路时，允许加在A、K极间的最大反向峰值电压。此电压约为反向击穿电压减去100V后的峰值电压。

7、正向平均电压降VF：正向平均电压降VF也称通态平均电压或通态压降VT，是指在规定环境温度和标准散热条件下，当通过晶闸管的电流为额定电流时，其阳极A与阴极K之间电压降的平均值，通常为0.4~1.2V。

8、门极触发电压VGT：门极触发VGT，是指在规定的环境温度和晶闸管阳极与阴极之间为一定值正向电压的条件下，使晶闸管从阻断状态转变为导通状态所需要的最小门极直流电压，一般为1.5V左右。

9、门极触发电流IGT：门极触发电流IGT，是指在规定环境温度和晶闸管阳极与阴极之间为一定值电压的条件下，使晶闸管从阻断状态转变为导通状态所需要的最小门极直流电流。

10、门极反向电压：门极反向电压是指晶闸管门极上所加的额定电压，一般不超过10V。

11、断态重复峰值电流IDR：断态重复峰值电流IDR，是指晶闸管在断态下的正向最大平均漏电电流值，一般小于100μA

12、反向重复峰值电流IRRM：反向重复峰值电流IRRM，是指晶闸管在关断状态下的反向最大漏电电流值，一般小于100μA。

十四、单向可控硅应用举例

可控硅在实际应用中电路花样最多的是其栅极触发回路，概括起来有直流触发电路，交流触发电路，相位触发电路等等。

1、直流触发电路：如下图是一个电视机常用的过压保护电路，当E+电压过高时A点电压也变高，当它高于稳压管DZ的稳压值时DZ道通，可控硅D受触发而道通将E+短路，使保险丝RJ熔断，从而起到过压保护的作用。

2、相位触发电路：相位触发电路实际上是交流触发电路的一种，如下图，这个电路的方法是利用RC回路控制触发信号的相位。当R值较少时，RC时间常数较少，触发信号的相移A1较少，因此负载获得较大的电功率；当R值较大时，RC时间常数较大，触发信号的相移A2较大，因此负载获得较少的电功率。这个典型的电功率无级调整电路在日常生活中有很多电气产品中都应用它。

十五、晶闸管的选用经验

1．选择晶闸管的类型  晶闸管有多种类型，应根据应用电路的具体要求合理选用。

若用于交直流电压控制、可控整流、交流调压、逆变电源、开关电源保护电路等，可选用普通晶闸管。

若用于交流开关、交流调压、交流电动机线性调速、灯具线性调光及固态继电器、固态接触器等电路中，应选用双向晶闸管。

若用于交流电动机变频调速、斩波器、逆变电源及各种电子开关电路等，可选用门极关断晶闸管。

若用于锯齿波生发器、长时间延时器、过电压保护器及大功率晶体管触发电路等，可选用BTG晶闸管。

若用于电磁灶、电子镇流器、超声波电路、超导磁能储存系统及开关电源等电路，可选用逆导晶闸管。

若用于光电耦合器、光探测器、光报警器、光计数器、光电逻辑电路及自动生产线的运行监控电路，可选用光控晶闸管。

2．选择晶闸管的主要参数  晶闸管的主要参数应根据应用电路的具体要求而定。

所选晶闸管应留有一定的功率裕量，其额定峰值电压和额定电流（通态平均电流）均应高于受控电路的最大工作电压和最大工作电流1.5~2倍。

晶闸管的正向压降、门极触发电流及触发电压等参数应符合应用电路（指门极的控制电路）的各顶要求，不能偏高或偏低，否则会影响晶闸管的正常工作。

十六、晶闸管的代换经验

晶闸管损坏后，若无同型号的晶闸管更换，可以选用与其性能参数相近的其它型号晶闸管来代换。

应用电路在设计时，一般均留有较大的裕量。在更换晶闸管时，只要注意其额定峰值电压（重复峰值电压）、额定电流（通态平均电流）、门极触发电压和门极触发电流即可，尤其是额定峰值电压与额定电流这两个指标。

代换晶闸管应与损坏晶闸管的开关速度一致。例如，在脉冲电路、高速逆变电路中使用的高速晶闸管损坏后，只能选用同类型的快速晶闸管，而不能用普通晶闸管来代换。

选取代用晶闸管时，不管什么参数，都不必留有过大的裕量，应尽可能与被代换晶闸管的参数相近，因为过大的裕量不仅是一种浪费，而且有时还会起副作用于，出现不触发或触发不灵敏等现像。

另外，还要注意两个晶闸管的外形要相同，否则会给安装工作带来不利。

十七、不同晶闸管的检测方式介绍

（一）单向晶闸管的检测

1．判别各电极  根据普通晶闸管的结构可知，其门极G与阴极K极之间为一个PN结，具有单向导电特性，而阳极A与门极之间有两个反极性串联的PN结。因此，通过用万用表R×100A或R×1k档测量普通晶闸管各引脚之间的电阻值，即能确定三个电极。

具体方法是：将万用表黑表笔任接晶闸管某一极，红表笔依次去触碰另外两个电极。若测量结果有一次阻值为几千欧姆（kΩ），而另一次阻值为几百欧姆（Ω），则可判定黑表笔接的是门极G。在阻值为几百欧姆的测量中，红表笔接的是阴极K，而在阻值为几千欧姆的那次测量中，红表笔接的是阳极A，若两次测出的阻值均很大，则说明黑表笔接的不是门极G，应用同样方法改测其它电极，直到找出三个电极为止。

也可以测任两脚之间的正、反向电阻，若正、反向电阻均接近无穷大，则此两极即为阳极A和阴极K，而另一脚即为门极G。

普通晶闸管也可以根据其封装形式来判断出各电极。例如：

螺栓形普通晶闸管的螺栓一端为阳极A，较细的引线端为门极G，较粗的引线端为阴极K。

平板形普通晶闸管的引出线端为门极G，平面端为阳极A，另一端为阴极K。

金属壳封装（TO–3）的普通晶闸管，其外壳为阳极A。

塑封（TO–220）的普通晶闸管的中间引脚为阳极A，且多与自带散热片相连。下图为几种普通晶闸管的引脚排列。

2．判断其好坏  用万用表R×1k档测量普通晶体管阳极A与阴极K之间的正、反向电阻，正常时均应为无穷大（∞）若测得A、K之间的正、反向电阻值为零或阻值较小，则说明晶闸管内部击穿短路或漏电。

测量门极G与阴极K之间的正、反向电阻值，正常时应有类似二极管的正、反向电阻值（实际测量结果较普通二极管的正、反向电阻值小一些），即正向电阻值较小（小于2 kΩ），反向电阻值较大（大于80 kΩ）。若两次测量的电阻值均很大或均很小，则说明该晶闸管G、K极之间开路或短路。若正、反电阻值均相等或接近，则说明该晶闸管已失效，其G、K极间PN结已失去单向导电作用。

测量阳极A与门极G之间的正、反向电阻，正常时两个阻值均应为几百千欧姆（kΩ）或无穷大，若出现正、反向电阻值不一样（有类似二极管的单向导电），则是G、A极之间反向串联的两个PN结中的一个已击穿短路。

3．触发能力检测  对于小功率（工作电流为5A以下）的普通晶闸管，可用万用表R×1档测量。测量时黑表笔接阳极A，红表笔接阴极K，此时表针不动，显示阻值为无穷大（∞）。用镊子或导线将晶闸管的阳极A与门极短路（见下图），相当于给G极加上正向触发电压，此时若电阻值为几欧姆至几十欧姆（具体阻值根据晶闸管的型号不同会有所差异），则表明晶闸管因正向触发而导通。再断开A极与G极的连接（A、K极上的表笔不动，只将G极的触发电压断掉），若表针示值仍保持在几欧姆至几十欧姆的位置不动，则说明此晶闸管的触发性能良好。

对于电流在5A以上的中、大功率普通晶闸管，因其通态压降VT、维持电流IH及门极触发电压VG均相对较大，万用表R×1档所提供的电流偏低，晶闸管不能完全导通，故检测时可在黑表笔端串接一只200Ω可调电阻和1~3节1.5V干电池（视被测晶闸管的容量而定，其工作电流大于100A的，应用3节1.5V干电池），如下图所示。

也可以用下图中的测试电路测试普通晶闸管的触发能力。电路中，VT为被测晶闸管，HL为6.3V指示灯（手电筒中的小电珠），GB为6V电源（可使用4节1.5V干电池或6V稳压电源），S为按钮，R为限流电阻。

当按钮S未接通时，晶闸管VT处于阻断状态，指示灯HL不亮（若此时HL亮，则是VT击穿或漏电损坏）。按动一下按钮S后（使S接通一下，为晶闸管VT的门极G提供触发电压），若指示灯HL一直点亮，则说明晶闸管的触发能力良好。若指示灯亮度偏低，则表明晶闸管性能不良、导通压降大（正常时导通压降应为1V左右）。若按钮S接通时，指示灯亮，而按钮断开时，指示灯熄灭，则说明晶闸管已损坏，触发性能不良。

（二）双向晶闸管的检测

1．判别各电极  用万用表R×1或R×10档分别测量双向晶闸管三个引脚间的正、反向电阻值，若测得某一管脚与其它两脚均不通，则此脚便是主电极T2。

找出T2极之后，剩下的两脚便是主电极T1和门极G3。测量这两脚之间的正反向电阻值，会测得两个均较小的电阻值。在电阻值较小（约几十欧姆）的一次测量中，黑表笔接的是主电极T1，红表笔接的是门极G。

螺栓形双向晶闸管的螺栓一端为主电极T2，较细的引线端为门极G，较粗的引线端为主电极T1。

金属封装（TO–3）双向晶闸管的外壳为主电极T2。

塑封（TO–220）双向晶徊管的中间引脚为主电极T2，该极通常与自带小散热片相连。

下图是几种双向晶闸管的引脚排列。

2．判别其好坏  用万用表R×1或R×10档测量双向晶闸管的主电极T1与主电极T2之间、主电极T2与门极G之间的正、反向电阻值，正常时均应接近无穷大。若测得电阻值均很小，则说明该晶闸管电极间已击穿或漏电短路。

测量主电极T1与门极G之间的正、反向电阻值，正常时均应在几十欧姆（Ω）至一百欧姆（Ω）之间（黑表笔接T1极，红表笔接G极时，测得的正向电阻值较反向电阻值略小一些）。若测得T1极与G极之间的正、反处电阻值均为无穷大，则说明该晶闸管已开路损坏。

3．触发能力检测  对于工作电流为8A以下的小功率双向晶闸管，可用万用表R×1档直接测量。测量时先将黑表笔接主电极T2，红表笔接主电极T1，然后用镊子将T2极与门极G短路，给G极加上正极性触发信号，若此时测得的电阻值由无穷大变为十几欧姆（Ω），则说明该晶闸管已被触发导通，导通方向为T2→T1。

再将黑表笔接主电极T1，红表笔接主电极T2，用镊子将T2极与门极G之间短路，给G极加上负极性触发信号时，测得的电阻值应由无穷大变为十几欧姆，则说明该晶闸管已被触发导通，导通方向为T1→T2。

若在晶闸管被触发导通后断开G极，T2、T1极间不能维持低阻导通状态而阻值变为无穷大，则说明该双向晶闸管性能不良或已经损坏。若给G极加上正（或负）极性触发信号后，晶闸管仍不导通（T1与T2间的正、反向电阻值仍为无穷大），则说明该晶闸管已损坏，无触发导通能力。

对于工作电流以8A以上的中、大功率双向晶闸管，在测量其触发能力时，可先在万用表的某支表笔上串接1~3节1.5V干电池，然后再用R×1档按上述方法测量。

对于耐压为400V以上的双向晶闸管，也可以用220V交流电压来测试其触发能力及性能好坏。

下图是双向晶闸管的测试电路。电路中，EL为60W/220V白炽灯泡，VT为被测双向晶闸管，R为100Ω限流电阻，S为按钮。

将电源插头接入市电后，双向晶闸管处于截止状态，灯泡不亮（若此时灯泡正常发光，则说明被测晶闸管的T1、T2极之间已击穿短路；若灯泡微亮，则说明被测晶闸管漏电损坏）。按动一下按钮S，为晶闸管的门极G提供触发电压信号，正常时晶闸管应立即被触发导通，灯泡正常发光。若灯泡不能发光，则说明被测晶闸管内部开路损坏。若按动按钮S时灯泡点亮，松手后灯泡又熄灭，则表明被测晶闸管的触发性能不良。（有疑问，交流过零时极性改变晶闸管本来就应该不通了，要重加触发电压才行）

（三）门极关断晶闸管的检测

1．判别各电极  门极关断晶闸管三个电极的判别方法与普通晶闸管相同，即用万用表的R×100档，找出具有二极管特性的两个电极，其中一次为低阻值（几百欧姆），另一次为阻值较大。在阻值小的那一次测量中，红表笔接的是阴极K，黑表笔接的是门极G，剩下的一只引脚为阳极A。

2．触发能力和关断能力的检测  可关断晶闸管触发能力的检测方法与普通晶闸管相同。检测门极关断晶闸管的关断能力时，可先按检测触发能力的方法使晶闸管处于导通状态，即用万用表R×1档，黑表笔接阳极A，红表笔接阴极K，测得电阻值为无穷大。再将A极与门极G短路，给G极加上正向触发信号时，晶闸管被触发导通，其A、K极间电阻值由无穷大变为低阻状态。断开A极与G极的短路点后，晶闸管维持低阻导通状态，说明其触发能力正常。再在晶闸管的门极G与阳极A之间加上反向触发信号，若此时A极与K极间电阻值由低阻值变为无穷大，则说明晶闸管的关断能力正常，下图是关断能力的检测示意图。

也可以用下图所示电路来检测门极关断晶闸管的触发能力和关断能力。电路中，EL为6.3V指示灯（小电珠），S为转换开关，VT为被测晶闸管。当开关S关断时，晶闸管不导通，指示灯不亮。将开关S的K1触点接通时，为G极加上正向触发信号，指示灯亮，说明晶闸管已被触发导通。若将开关S断开，指示灯维持发光，则说明晶闸管的触发能力正常。若将开关S的K2触点接通，为G极加上反向触发信号，指示灯熄灭，则说明晶闸管的关断能力正常。

（四）温控晶闸管的检测

1．判别各电极  温控晶闸管的内部结构与普通晶闸管相似，因此也可以用判别普通晶闸管电极的方法来找出温控晶闸管的电极。

2．性能检测  温控晶闸管的好坏也可以用万用表大致测出来，具体方法可参考普通晶闸管的检测方法。

下图是温控晶闸管的测试电路。电路中，R是分流电阻，用来设定晶闸管VT的开关温度，其阻值越小，开关温度设置值就越高。C为抗干扰电容，可防止晶闸管VT误触发。HL为6.3V指示灯（小电珠），S为电源开关。

接通电源开关S后，晶闸管VT不导通，指示灯HL不亮。用电吹风“热风档”给晶闸管VT加温，当其温度达到设定温度值时，指示灯亮，说明晶闸管VT已被触发导通。若再用电吹风“冷风”档给晶闸管VT降温（或待其自然冷却）至一定温度值时，指示灯能熄灭，则说明该晶闸管性能良好。若接通电源开关后指示灯即亮或给晶闸管加温后指示灯不亮、或给晶闸管降温后指示灯不熄灭，则是被测晶闸管击穿损坏或性能不良。

（五）光控晶闸管的检测

用万用表检测小功率光控晶闸管时，可将万用表置于R×1档，在黑表笔上串接1~3节1.5V干电池，测量两引脚之间的正、反向电阻值，正常时均应为无穷大。然后再用小手电筒或激光笔照射光控晶闸管的受光窗口，此时应能测出一个较小的正向电阻值，但反向电阻值仍为无穷大。在较小电阻值的一次测量中，黑笔接的是阳极A，红表笔接的是阴极K。

也可用下图电路对光控晶闸管进行测量。按通电源开关S，用手电筒照射晶闸管VT的受光窗口、为其加上触发光源（大功率光控晶闸管自带光源，只要将其光缆中的发光二极管或半导体激光器加上工作电压即可，不用外加光源）后，指示灯EL应点亮，撤离光源后指示灯EL应维持发光。

若接通电源开关S后（尚未加光源），指示灯EL即点亮，则说明被测晶闸管已击穿短路。若接通电源开关、并加上触发光源后，指示灯EL仍不亮，在被测晶闸管电极连接正确的情况下，则是该晶闸管内部损坏。若加上触发光源后，指示灯发光，但取消光源后指示灯即熄灭，则说明该晶闸管触发性能不良。

（六）BTG晶闸管的检测

1．判别各电极  根据BTG晶闸管的内部结构可知，其阻极A、阴极K之间和门极G、阴极K之间均包含有多个正、反向串联有PN结，而阳极A与门极G之间却只有一个PN结。因此，只要用万用表测出A极和G极即可。

将万用表置于R×1k档，两表笔任接被测晶闸管的某两个引脚（测其正、反向电阻值），若测出某对引脚为低阻值时，则黑表笔接的阳极A，而红表笔接的是门极G，另外一个引脚即是阴极K。

2．判断其好坏  用万用表R×1k档测量BTG晶闸管各电极之间的正、反向电阻值。正常时，阳极A与阴极K之间的正、反向电阻均为无穷大；阳极A与门极G之间的正向电阻值（指黑表笔接A极时）为几百欧姆至几千欧姆，反向电阻值为无穷大。若测得某两极之间的正、反向电阻值均很小，则说明该晶闸管已短路损坏。

3．触发能力检测  将万用表置于R×1档，黑表笔接阳极A，红表笔接阴极K，测得阻值应为无穷大。然后用手指触摸门极G，给其加一个人体感应信号，若此时A、K之间的电阻值由无穷大变为低阻值（数欧姆），则说明晶闸管的触发能力良好。否则说明此晶闸管的性能不良。

（七）逆导晶闸管的检测

1．判别各电极  根据逆导晶闸管内部结构可知，在阳极A与阴极K之间并接有一只二极管（正极接K极），而门极G与阴极K之间有一个PN结，阳极A与门极之间有多个反向串联有PN结。

用万用表R×100档测量各电极之间的正反向电阻值时，会发现有一个电极与另外两个电极之间正、反向测量时均会有一个低阻值，这个电极就是阴极K。将黑表笔接阴极K，红表笔依次去触碰另外两个电极，显示为低阻值的一次测量中，红表笔接的是阳极A。再将红表笔接阴极K，黑表笔依次触碰另外两电极，显示低阻值的一次测量中，黑表笔接的便是门极G。

2．测量其好坏  用万用表R×100或R×1k档测量反向导通晶闸管的阳极A与阴极K之间的正、反向电阻值，正常时，正向电阻值（黑表笔接A极）为无穷大，反向电阻值为几百欧姆至几千欧姆（用R×1k档测量为7kΩ左右，用R×100档测量为900Ω左右）。若正、反向电阻值均为无穷大，则说明晶闸管内部并接的二极管已开路损坏。若正反向电阻值为很小，则是晶闸管短路损坏。

正常时反向导通晶闸管的阳极A与门极G之间的正、反向电阻值均为无穷大。若测得A、G极之间的正、反向电阻值均很小，则说明晶闸管的A、G极之间击穿短路。

正常时反向导通晶闸管的门极G与阴极K之间的正向电阻值（黑表笔接G极）为几百欧姆至几千欧姆，反向电阻值为无穷大。若测得其正、反向电阻值均为无穷大或均很小，则说明该晶闸管G、K极间已开路或短路损坏

3．触发能力检测  反向导通晶闸管的触发能力的检测方法与普通晶闸管相同。用万用表R×1档，黑表笔接阳极A，红表笔接阴极K（大功率晶闸管应在黑表笔或红表笔上串接1~3节1.5V干电池）,将A、G极间瞬间短路，晶闸管即能被触发导通，万用表上的读数会由无穷大变为低阻值。若不能由无穷大变为低阻值，则说明被测晶闸管的触发能力不良。

（八）四端晶闸管的检测

1．判别各电极  四端晶闸管多采用金属壳封装，下图是其管脚排列底视图。从管键（管壳上的凸起处）开始看，顺时针方向依次为阴极K，阴极门极GK、阳极门极GA、阳极A。

2．判断其好坏  用万用表R×1k档，分别测量四端晶闸管各电极之间的正、反电阻值。正常时，阳极A与阳极门极GA之间的正向电阻值（黑表笔接A极）为无穷大，反向电阻值为4~12kΩ；阳极门极GA与阴极门极GK之间的正向电阻值（黑表笔接GA）为无穷大，反向电阻值为2~10 kΩ；阴极K与阴极控制极GK之间的正向电阻值（黑表笔接K）为无穷大，反向电阻值为4~12 kΩ。

若测得某两极之间的正、反向电阻值均较小或均为无穷大，则说明该晶闸管内部短路或开路。

3．触发能力检测  用万用表R×1k档，黑表笔接阳极A，红表笔接阴极K，此时电阻值为无穷大。若将K极与阳极门极GA瞬间短路、给GA极加上负触发脉冲电压时，A、K极间电阻值由无穷大迅速变为低阻值，则说明该晶闸管GA极的触发能力良好。

断开黑表笔后，再将其与阳极A连接好，红表笔仍接阴极K，万用表显示阻值为无穷大。若将A极与GK极瞬间短路，给GK极加上正向触发电压时，晶闸管A、K极之间的电阻值由无穷大变为低阻值，则可判定该晶闸管GK极的触发能力良好。

若将K、GA极或A、GA极短路时，A、K极之间的电阻值极仍为无穷大，则说明该晶闸管内部开路损坏或性能不良。

4．关断性能检测  在四端晶闸管被触发导通状态时，若将阳极A与阳极门极GA或阴极K与阴极门极GK瞬间短路，A、K极之间的电阻值由低阻值变为无穷大，则说明被测晶闸管的关断性能良好。

5．反向导通性能检测  分别将晶闸管的阳极A与阳极门极GA、阴极K与阴极门极短接后，用万用表R×1k档、黑表笔接A极，红表笔接K极，正常时阻值应为无穷大；再将两笔对调测量，K、A极间正常电阻值应为低阻值（数千欧姆）。