單向晶閘管及其應(yīng)用教學(xué)案例

知識(shí)拓展晶閘管及其應(yīng)用電路

教學(xué)目的：1.熟悉晶閘管的圖形符號(hào)和文字符號(hào)。2.理解單向晶閘管的工作原理及實(shí)現(xiàn)半控整流的特性。教學(xué)重點(diǎn)：1．晶閘管的組成及工作特性。2．晶閘管的工作原理及管腳識(shí)別和PN結(jié)質(zhì)量的判斷。教學(xué)難點(diǎn)：．晶閘管形成強(qiáng)烈正反饋的工作特性。

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晶閘管又稱為可控硅(SCR)，它不僅具有硅整流器的特性，更重要的是它的工作過程可以控制，能以小功率信號(hào)去控制大功率系統(tǒng)，可作為強(qiáng)電與弱電的接口，屬于用途十分廣泛的功率電子器件。在電子設(shè)備里，晶閘管主要應(yīng)用于：可控整流、交流調(diào)壓、電子開關(guān)、逆變等。本節(jié)重點(diǎn)介紹單向晶閘管的工作特性及檢測(cè)識(shí)別。及其應(yīng)用2

第一節(jié)單向晶閘管及其應(yīng)用

一、單向晶閘管1．結(jié)構(gòu)與符號(hào)

晶閘管的外形有小型塑封型(小功率)、平面型(中功率)和螺栓型(中、大功率)幾種，如圖（a）所示。平面型和螺栓型使用時(shí)固定在散熱器上。晶閘管是由四層半導(dǎo)體P—N—P—N疊合而成，形成三個(gè)PN結(jié)，有三個(gè)電極：陽極Ａ、陰極K、和控制極G。

晶閘管外形單向晶閘管結(jié)構(gòu)與圖形符號(hào)

選學(xué)：晶閘管工作特性分析3

（2）觸發(fā)導(dǎo)通在圖（c）所示電路中，晶閘管加正向電壓，在控制極上加正向觸發(fā)電壓，此時(shí)指示燈亮，表明晶閘管導(dǎo)通，這種狀態(tài)稱為晶閘管的觸發(fā)導(dǎo)通。

（3）反向阻斷

在圖（d）所示電路中，晶閘管加反向電壓，即a極接電源負(fù)極，k極接電源正極，此時(shí)不論開關(guān)s閉合與否，指示燈始終不亮。這說明當(dāng)單向晶閘管加反向電壓時(shí)，不管控制極加怎樣的電壓，它都不會(huì)導(dǎo)通，而處于截止?fàn)顟B(tài)，這種狀態(tài)稱為晶閘管的反向阻斷。(c)觸發(fā)導(dǎo)通(d)反向阻斷開關(guān)閉合主回路加反向電壓5晶閘管導(dǎo)通必須具備兩個(gè)條件：

晶閘管陽極與陰極間接正向電壓；

控制極與陰極之間也接正向電壓。關(guān)斷晶閘管的方法有：

將陽極電壓降低到足夠小或加瞬間反向陽極電壓；

將陽極瞬間開路。應(yīng)用實(shí)例

右圖是為晶閘管控制的照明不間斷電源。交流電源停電時(shí)，自動(dòng)地轉(zhuǎn)換為直流電源供電。照明不間斷電源64．單向晶閘管的簡易檢測(cè)（1）判別電極

萬用表置于R×1k擋或R×100擋，用萬用表黑表筆接其中一個(gè)電極，紅表筆分別接另外兩個(gè)電極。假如有一次阻值小，而另一次阻值大，就說明黑表筆接的是控制極G.在所測(cè)阻值小的那一次測(cè)量中，紅表筆接的是陰極K，而在所測(cè)阻值大的那一次，紅表筆接的是陽極A.若兩次測(cè)量的阻值不符合上述要求，應(yīng)更換表筆重新測(cè)量。（2）PN結(jié)特性測(cè)量?？刂茦OG和陰極K之間，是一個(gè)簡單的PN結(jié)。用萬用表測(cè)量其正反向電阻，如果兩者有很明顯的差別，則說明該P(yáng)N結(jié)是好的。若兩次測(cè)的電阻均很大或很小，則說明控制極G和陰極K之間開路或短路。陽極A與控制極G及陰極K之間為PN結(jié)反向串聯(lián)。測(cè)量正反向電阻，正常時(shí)均應(yīng)接近無窮大。7

（3）觸發(fā)特性測(cè)量①萬用表置于R×10擋，紅表筆接陰極k，黑表筆接陽極a，指針應(yīng)接近∞，如圖(a)所示。

(a)檢測(cè)步驟一(b)檢測(cè)步驟二用萬用表檢測(cè)晶閘管質(zhì)量②用黑表筆在不斷開陽極的同時(shí)接觸控制極g，萬用表指針向右偏轉(zhuǎn)到低阻值，表明晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通，如圖(b)所示。③在不斷開陽極a的情況下，斷開黑表筆與控制極g的接觸，萬用表指針應(yīng)保持在原來的低阻值上，表明晶閘管撤去控制信號(hào)后仍將保持導(dǎo)通狀態(tài)。8可控硅應(yīng)用電路家用調(diào)光臺(tái)燈91．單向晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？在理解導(dǎo)通的條件的基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)對(duì)其他類型的晶閘管作出極性和質(zhì)量判別的方法。練習(xí)101．晶閘管是通過對(duì)門極的控制能夠使其導(dǎo)通而不能使其關(guān)斷的器件，屬于半控型器件。2．單向晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通的條件是：陽極—陰極間加正向電壓，控制極加正向觸發(fā)