晶閘管及其應用教案

1、課題任務九晶閘管及其應用9.1 單、雙向晶閘管和單結晶閘管的認識和檢測課型新課授課班級授課時數(shù)2教學目標了解單向、雙向晶閘管和單結晶體管的結構、引腳、主要參數(shù)、基本特性教學重點萬用表的正確使用方法教學難點單、雙向晶閘管和單結晶閘管的認識和檢測學情分析教學效果教后記、導入新課 實物展示：向?qū)W生展示單向、雙向晶閘管和單結晶體管，提出本次課任務。B、新授課基礎知識一、單向晶閘管外形單向晶閘管的外形如圖9-1所示。圖9-1 單向晶閘管外形結構與符號單向晶閘管是由三個PN結及其劃分為四個區(qū)組成，如圖9-2所示。由外層的P型和N型半導體分別引出陽極A和陰極K，由中間的P型半導體引出控制極G。文字符號用“V

2、”表示。(a)結構 (b)符號圖9-2 單向晶閘管的結構與符號工作特性單向晶閘管的導通必須具備兩個條件：在陽極（A）與陰極（K）之間必須為正向電壓（或正向偏壓）；即： UAK0；在控制極（G）與陰極（K）之間也應有正向觸發(fā)電壓；即： UGK0。晶閘管導通后，控制極（G）將失去作用，即：當UGK0，晶閘管仍然導通。單向晶閘管要關斷時必須滿足：使其導通（工作）電流小于晶閘管的維持電流值或在陽極（A）與陰極（K）之間加上反向電壓（反向偏壓）；即：IVIH 或UAK0。二、雙向晶閘管外形雙向晶閘管的外形如圖9-3所示。圖9-3 雙向晶閘管外形結構與符號雙向晶閘管的結構與符號如圖9-4所示，它是一個NP

3、NPN五層結構的半導體器件，其功能相當于一對反向并聯(lián)的單向晶閘管，電流可以從兩個方向通過。所引出的三個電極分別為第一陽極T1、第二陽極T2和控制極G。 (a)結構 (b)符號圖9-4 雙向晶閘管的結構與符號工作特性雙向晶閘管導通必須具備的條件是：只要在控制極（G）加有正或負向觸發(fā)電壓（即UG0或UG0，則不論第一陽極（T1）與第二陽極（T2）之間加正向電壓或是反向電壓，晶閘管都能導通。晶閘管導通后，控制極（G）將失去作用，即：當UG0，晶閘管仍然導通。只要使其導通（工作）電流小于晶閘管的維持電流值，或第一陽極（T1）與第二陽極（T2）間外加的電壓過零時，雙向晶閘管都將關斷。三、單結晶體管外形單

4、結晶體管的外形如圖9-5所示。圖9-5 單結晶體管外形結構與符號(a)結構 (b)符號 (c)等效電路圖9-6 單結晶體管的結構與符號單結晶體管的結構如圖9-6(a)所示，它是在一塊高阻率的N型硅基片上用鍍金陶瓷片制作成兩個接觸電阻很小的極，作為第一基極b1和第二基極b2，在硅基片的另一側靠近b2處摻入P型雜質(zhì)，從而形成PN結，并引出電極作為發(fā)射極e。其等效電路是由第一基極b1和第二基極b2之間的電阻Rbb（Rbb=Rb1+Rb2）、發(fā)射極e與兩基極之間的PN結（即二極管VD）所組成，如圖(b)所示。單結晶體管的圖形符號如圖(c)所示，文字符號也用“VT”表示。工作特性單結晶體管的e極與b1極

5、之間的電阻reb1隨發(fā)射極電流IE而變。當IE上升時reb1就會下降。單結晶體管的e極與b2極之間的電阻reb2與發(fā)射極電流IE無關。單結晶體管的導通條件為：在e極與b1極之間應為正向電壓（即Ueb10），且在b2極與b1極之間也應為正向電壓（即Ub2b10）。特性：當Ueb1較低時，單結晶體管VT是截止的；但當Ueb1上升至某一數(shù)值時，IE 會加大，而reb1迅速下降，即單結晶體管迅速導通，相當于開關的閉合。因此，只要改變Ueb1的大小，就可控制單結晶體管迅速導通或截止。工作步驟步驟一：單向晶閘管的認識和檢測器材準備：學習任務九所需指針式萬用表和單向晶閘管極性判別選用萬用表的電阻R×

6、;l00擋；用黑表棒固定接一管腳，紅表棒分別接其余兩個管腳。測讀出一組電阻值；不斷變換；若其中只有一次測得的電阻值為較小時，黑表棒所接的管腳為控制極G，紅表棒所接的管腳為陰極K，剩余一管腳為陽極A。如圖9-7所示。圖9-7 單向晶閘管極性判別檢測選用萬用表的電阻R×lk擋；測量G極與A極之間、A極與K極之間的正反向電阻均應為無窮大。若G極與A極之間、A極與K極之間的正反向電阻都很小，說明單向晶閘管內(nèi)部擊穿。選用萬用表的電阻R×l00擋；將黑表棒接A極，紅表棒接K極；再將G極與黑表棒（或A極）瞬間相碰觸一下，單向晶閘管應出現(xiàn)導通狀態(tài)即萬用表指針向右偏轉(zhuǎn)，并應能維持導通狀態(tài)。各

7、種單向晶閘管的外形，以及使用萬用表測試單向晶閘管極的操作。步驟二：雙向晶閘管的認識和檢測器材準備表9-2 學習任務九所需工具與器材、設備明細表序號名 稱符 號型 號規(guī) 格單位數(shù)量1指針式萬用表500型或MF-47型臺12雙向晶閘管VBCM1A 或BT1A 600V個1極性判別T2極的確定選用萬用表的電阻R×l或R×l0擋；用一表棒固定接一管腳，另一表棒分別接其余兩個管腳。測讀出一組電阻值；不斷變換；因第二陽極T2與控制極G極之間、第二陽極T2與第一陽極T1之間的電阻均應為無窮大，所以，當測出某管腳與其余兩管腳的阻值為無窮大時，則表棒固定所接的管腳為第二陽極T2；如圖9-8(

8、a)所示。帶有散熱板的雙向晶閘管，T2極往往是與散熱板相連接。 圖9-8 雙向晶閘管極性判別其余兩極的確定將黑表棒接假設的T1極，紅表棒接已確定的T2極。在紅表棒不斷開與T2極連接的情況下，將T2極（或紅表棒）與假設的G極瞬間相碰觸一下；雙向晶閘管應出現(xiàn)導通狀態(tài)即萬用表指針向右偏轉(zhuǎn)，并能維持導通狀態(tài)；則上述假設的兩極為正確。如圖9-8(b)所示。若不出現(xiàn)上述現(xiàn)象，可改變兩極的連接表棒再測。檢測選用萬用表的電阻R×l或R×l0擋；將黑表棒接T1極，紅表棒接T2極。在紅表棒不斷開與T2極連接的情況下，將T2極（或紅表棒）與G極瞬間相碰觸一下，萬用表指針應向右偏轉(zhuǎn)，并能維持導通狀

9、態(tài)；如圖9-9(a)所示。說明晶閘管已經(jīng)導通，導通方向為T1T2。 圖9-9 雙向晶閘管性能檢測將黑表棒接T2極，紅表棒接T1極。在黑表棒不斷開與T2極連接的情況下，將T2極（或黑表棒）與G極瞬間相碰觸一下，萬用表指針應再次向右偏轉(zhuǎn)，并能維持導通狀態(tài)；如圖9-9(b)所示。說明晶閘管已經(jīng)再次導通，導通方向為T2T1。上述表明雙向晶閘管具有雙向觸發(fā)特性。若不能實現(xiàn)上述現(xiàn)象或不管使用如何方法測量都不能使晶閘管觸發(fā)導通，說明管子已損壞。步驟三：單結晶體管的認識和檢測器材準備表9-3 學習任務九所需工具與器材、設備明細表序號名 稱符 號型 號規(guī) 格單位數(shù)量1指針式萬用表500型或MF-47型臺12單結晶體管VTBT33個1極性判別e極的確定選用萬用表電阻R×l00檔；用黑表棒固定接一管腳，紅表棒分別接其余兩個管腳，測讀其一組電阻值；不斷變換；若測得其中一組的電阻值均為較小時，則黑表棒所接的管腳為e極。b1和b2極的判別用黑表棒固定接e極，紅表棒分別接其余兩個管腳，測讀其電阻；比較二次測得電阻值，電阻值較大的一次，紅表棒接的為b1，剩余一管腳為b2極。通常，金屬類的單結晶體管的金屬外殼為b2極。展示法（結合演示講解）實物展示結合演示講解實物展示結合演示講解實物展示結合演示講解演示單向晶閘管的檢測演示雙向晶閘管的