Defekter Thyristor -- nur warum ist er tot ?

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Defekter Thyristor -- nur warum ist er tot ?

Neuer Beitragvon maccheesi am Mittwoch 5. Mai 2010, 20:21

Hallo zusammen.

Aus einer Schaltung hab ich einen defekten Thyristor ausgebaut und mir das Teil mal genauer angesehen. Ach ja, nach dem Tausch des Thyristors funktionierte die Schaltung wieder einwandfrei.

Thyristor mit Gate-Anschluss bei der Kathode.
- bislang war ich immer der Meinung, dass sich die Durchbruchspannung (Vgt) des PN-Übergangs zwischen Gate und Kathode nur in einer Richtung messen läßt. Beim neuen Thyristor habe ich nämlich sowohl in positiver als auch in negativer Richtung eine Durchbruchspannung (gemessen mit Multimeter -- Diodentest) von etwa 0,3V zwischen Gate und Kathode.

- Der defekte Thyristor hat zwischen Gate und Kathode in positiver Richtung (Gate + / Kathode -) ein Vgt von 0,6V und in negativer Richtung ein nicht meßbares. Des weiteren ist bei rein Ohmscher Messung der Übergangswiderstand zwischen Anode und Kathode etwa doppelt so hoch wie beim funktionierenden Thyristor. Der rein Ohmsche (Ohmmeter) Übergangswiderstand zwischen Gate und Kathode ist in beide Richtungen beim guten etwa 200 Ohm und beim defekten in positiver Richtung ca. 300kOhm und in negativer Richtung so hoch dass es mit meinem Multimeter nicht messbar ist.

Für mich paßt das alles nicht zusammen -- bislang hatte ich bei defekten Halbleiterbauelementen immer einen Kurzschluss. Dass die Teile Hochohmiger werden ist mir bislang nur sehr selten vorgekommen. Oder liegt es hier daran, dass sich im Einschlatzeitpunkt der Strom beim Gateanschluss des Vierschichtkristalls (=Thyristor) konzentriert und hier der Stromanstieg (mit dem Thyristor geschlateter Laststrom zwischen Anode und Kathode) so schnell war, also das zulässige Stromintegral [A²s] lt. Datenblatt überschritten hat, und so der Vierschichtkristall beim Gateanschluss zerstört wurde? Eine andere Erklärung habe ich nicht für den Defekt.

Wenn jemand von euch eine Idee hat bitte, danke.

Gruß Mac Cheesi
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Re: Defekter Thyristor -- nur warum ist er tot ?

Neuer Beitragvon anders am Donnerstag 6. Mai 2010, 00:25

Beim neuen Thyristor habe ich nämlich sowohl in positiver als auch in negativer Richtung eine Durchbruchspannung (gemessen mit Multimeter -- Diodentest) von etwa 0,3V zwischen Gate und Kathode.
Das ist dann keine Diodenflusspannung und schon gar keine Durchbruchspannung, sondern der Spannungsabfall an dem Widerstand zwischen Gate und Katode, den der Hersteller integriert hat.
Man macht das insbesondere bei größeren Thyristoren und auch Triacs um die Widerstandsfähigkeit gegen Zündung durch hohe Spannungsanstiegsgeschwindigkeit zu verbessern.
Der Wert dieser Widerstände liegt meist in der Gegend von 30..200 Ohm und das hast du ja auch gemessen.


Der defekte Thyristor hat zwischen Gate und Kathode in positiver Richtung (Gate + / Kathode -) ein Vgt von 0,6V und in negativer Richtung ein nicht meßbares.
Da wirfst du wohl etwas durcheinander.
Du hast doch nicht die Spannung gemessen, die notwendig ist um den SCR einzuschalten?
Wenn kein Widerstand zwischen Gate und Katode vorhanden ist, misst man da das Verhalten einer gewöhnlichen Diode. Der Index _gt bezieht sich auf Triggerbedingungen am Gate. Da interessiert i.d.R. nur der Strom, weil die Spannung durch die Diodencharakteristik gegeben ist, und man den Thyristor mit negativer Gateansteuerung nicht zünden kann.

Des weiteren ist bei rein Ohmscher Messung der Übergangswiderstand zwischen Anode und Kathode etwa doppelt so hoch wie beim funktionierenden Thyristor.
Wenn das nicht grade ein Thyristor für viele hundert Ampere ist, solltest du bei dem gesunden Teil da mit einem gewöhnlichen Ohmmeter überhaupt nichts messen können. Oder du hast deine Finger mitgemessen.
Ein defekter SCR kann da allerdings eine gewisse Leitfähigkeit der Hauptstrecke bis hin zum Kurzschluss zeigen.

Der rein Ohmsche (Ohmmeter) Übergangswiderstand zwischen Gate und Kathode ist in beide Richtungen beim guten etwa 200 Ohm und beim defekten in positiver Richtung ca. 300kOhm und in negativer Richtung so hoch dass es mit meinem Multimeter nicht messbar ist.
Hast du exakt den gleichen Typ , auch vom gleichen Hersteller verwendet?
Sonst wäre es evtl. möglich, dass der alte SCR keinen integrierten Widerstand hatte.

Dass die Teile Hochohmiger werden ist mir bislang nur sehr selten vorgekommen.
Das ist möglich, wenn das Teil längere Zeit bei sehr hoher Sperrschichttemperatur, aber unterhalb des Schmelzpunkts, betrieben wird und sich dadurch die Dotierung ändert.
U.U. kann auch die Metallisierung der Anschlüsse auf dem Kristall beschädigt werden.

Kennst du denn das Fehlerbild beim Ableben des Teils und den Grund dafür?
Unzureichende Kühlung, zu hoher Strom oder zu schneller Stromanstieg, häufige Überkopfzündung durch zu hohe dU/dt oder Überspannung, unzureichende oder zu starke Triggerung - sind alles bekannte Gründe für die sofortige oder allmähliche Zerstörung.
anders
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