單向晶閘管及其應用

1、 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 1 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及其應用電路 陳振源主編 HEP back 1 1 知識拓展知識拓展 晶閘管及其應用電路晶閘管及其應用電路 教學目的：教學目的： 1. 熟悉晶閘管的圖形符號和文字符號。熟悉晶閘管的圖形符號和文字符號。 2. 理解單向晶閘管的工作原理及實現(xiàn)半控整流的特性。理解單向晶閘管的工作原理及實現(xiàn)半控整流的特性。 教學重點：教學重點： 1晶閘管的組成及工作特性。晶閘管的組成及工作特性。 2晶閘管的工

2、作原理及管腳識別和晶閘管的工作原理及管腳識別和PN結質量的判斷。結質量的判斷。 教學難點：教學難點： 晶閘管形成強烈正反饋的工作特性。晶閘管形成強烈正反饋的工作特性。 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 2 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及其應用電路 陳振源主編 HEP back 2 2 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 小功率信號去控制大功率系統(tǒng)，可作為強電與弱電的 接口，屬于用途十分廣泛的功

3、率電子器件。在電子設 備里，晶閘管主要應用于：可控整流、交流調壓、電 子開關、逆變等。本節(jié)重點介紹單向晶閘管的工作特 性及檢測識別。 及其應用及其應用 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 3 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及其應用電路 陳振源主編 HEP back 3 3 第一節(jié)第一節(jié) 單向晶閘管及其應用單向晶閘管及其應用 一、單向晶閘管一、單向晶閘管 1 1結構與符號結構與符號 晶閘管的外形有小型塑封型晶閘管的外形有小型塑封型(小功率小功率)、平面型、平

4、面型(中功率中功率)和螺栓型和螺栓型(中、大功率中、大功率)幾種，幾種， 如圖（如圖（a a）所示。平面型和螺栓型使用時固定在散熱器上。晶閘管是由四層半導體）所示。平面型和螺栓型使用時固定在散熱器上。晶閘管是由四層半導體 P PN NP PN N疊合而成，形成三個疊合而成，形成三個PN結，有三個電極：陽極、陰極結，有三個電極：陽極、陰極K K、和控制極、和控制極G G。 晶閘管外形 單向晶閘管結構與圖形符號 選學：晶閘管工作特性分析選學：晶閘管工作特性分析 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 4 Powerpoint Design by Chen Zhenyu

5、an 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及其應用電路 陳振源主編 HEP back 4 4 2工作特性工作特性 在圖（在圖（a）所示的電路中，晶閘管的）所示的電路中，晶閘管的a、 k極、指示燈極、指示燈HL、和電源、和電源VAA構成的回路構成的回路 稱為主回路。晶閘管的稱為主回路。晶閘管的g、k極、開關極、開關S和和 電源電源VGG構成的回路稱為觸發(fā)電路或控制構成的回路稱為觸發(fā)電路或控制 電路。電路。 （1）正向阻斷）正向阻斷 在圖（在圖（b）所示電路中，）所示電路中， 指示燈不亮，這說明晶閘管加正向電壓，指示燈不亮，這說明晶閘管加正向電壓， 但控制極未加正向電

6、壓時，管子不會導但控制極未加正向電壓時，管子不會導 通，這種狀態(tài)稱為晶閘管的正向阻斷狀通，這種狀態(tài)稱為晶閘管的正向阻斷狀 態(tài)。態(tài)。 (a)實驗電路 (b)正向阻斷 開關斷開 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 5 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及其應用電路 陳振源主編 HEP back 5 5 （2）觸發(fā)導通）觸發(fā)導通 在圖在圖（c c）所示電路中，所示電路中， 晶閘管加正向電壓，在控制極上加正向觸晶閘管加正向電壓，在控制極上加正向觸 發(fā)電壓，此時指示燈亮

7、，表明晶閘管導通，發(fā)電壓，此時指示燈亮，表明晶閘管導通， 這種狀態(tài)稱為晶閘管的觸發(fā)導通。這種狀態(tài)稱為晶閘管的觸發(fā)導通。 （3）反向阻斷）反向阻斷 在圖在圖（d d）所示電路所示電路 中，晶閘管加反向電壓，即中，晶閘管加反向電壓，即a a極接電源負極，極接電源負極， k k極接電源正極，此時不論開關極接電源正極，此時不論開關s s閉合與否，閉合與否， 指示燈始終不亮。這說明當單向晶閘管加指示燈始終不亮。這說明當單向晶閘管加 反向電壓時，不管控制極加怎樣的電壓，反向電壓時，不管控制極加怎樣的電壓， 它都不會導通，而處于截止狀態(tài)，這種狀它都不會導通，而處于截止狀態(tài)，這種狀 態(tài)稱為晶閘管的反向阻斷。態(tài)

8、稱為晶閘管的反向阻斷。 (c)觸發(fā)導通 (d)反向阻斷 開關閉合 主回路加反向電壓 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 6 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及其應用電路 陳振源主編 HEP back 6 6 晶閘管導通必須具備兩個條件：晶閘管導通必須具備兩個條件： 晶閘管陽極與陰極間接正向電壓；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?？刂茦O與陰極之間也接正向電壓。 關斷晶閘管的方法有：關斷晶閘管的方法有： 將陽極電壓降低到足夠小或加瞬間

9、反向陽極電壓；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。將陽極瞬間開路。 應用實例 右圖是為晶閘管控制的照明不右圖是為晶閘管控制的照明不 間間 斷電源。交流電源停電時，自動地斷電源。交流電源停電時，自動地 轉換為直流電源供電。轉換為直流電源供電。 照明不間斷電源 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 7 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及其應用電路 陳振源主編 HEP back 7 7 4單向晶閘管的簡易檢測單向晶閘管的簡易檢測 （1）判別

10、電極）判別電極 萬用表置于萬用表置于R R1 k1 k擋或擋或R R100100擋擋，用萬用表黑表筆接其中一，用萬用表黑表筆接其中一 個電極，紅表筆分別接另外兩個電極個電極，紅表筆分別接另外兩個電極 。假如有一次阻值小，而另一次阻值大，就。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說明黑表筆接的是控制極G.G.在所測阻值小的那一次測量中，紅表筆接的是陰極在所測阻值小的那一次測量中，紅表筆接的是陰極K K， 而在所測阻值大的那一次，紅表筆接的是陽極而在所測阻值大的那一次，紅表筆接的是陽極A.A.若兩次測量的阻值不符合上述要若兩次測量的阻值不符合上述要 求，應更換表筆重新測量。求

11、，應更換表筆重新測量。 （2 2）PNPN結特性測量結特性測量?？刂茦O?？刂茦OG G和陰極和陰極K K之間，是一個簡單的之間，是一個簡單的PNPN結。用萬用表結。用萬用表 測量其正反向電阻，如果兩者有很明顯的差別，則說明該測量其正反向電阻，如果兩者有很明顯的差別，則說明該PNPN結是好的。若兩次測結是好的。若兩次測 的電阻均很大或很小，則說明控制極的電阻均很大或很小，則說明控制極G G和陰極和陰極K K之間開路或短路。之間開路或短路。 陽極陽極A A與控制極與控制極G G及陰極及陰極K K之間為之間為PNPN結反向串聯(lián)。測量正反向電阻，正常時均應結反向串聯(lián)。測量正反向電阻，正常時均應 接近無窮

12、大。接近無窮大。 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 8 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及其應用電路 陳振源主編 HEP back 8 8 （3）觸發(fā)特性測量觸發(fā)特性測量 萬用表置于萬用表置于R10擋，紅表筆接陰極擋，紅表筆接陰極k，黑表筆接陽極，黑表筆接陽極a，指針應接近，指針應接近 ，如，如 圖圖(a)所示。所示。 (a)檢測步驟一 (b)檢測步驟二 用萬用表檢測晶閘管質量 用黑表筆在不斷開陽極的同時接觸控制極用黑表筆在不斷開陽極的同時接觸控制極g，萬

13、用表指針向右偏轉到低阻值，萬用表指針向右偏轉到低阻值 ，表明晶閘管能觸發(fā)導通，如圖，表明晶閘管能觸發(fā)導通，如圖 (b)所示。所示。 在不斷開陽極在不斷開陽極a的情況下，斷開黑表筆與控制極的情況下，斷開黑表筆與控制極g的接觸，萬用表指針應保持的接觸，萬用表指針應保持 在原來的低阻值上，表明晶閘管撤去控制信號后仍將保持導通狀態(tài)。在原來的低阻值上，表明晶閘管撤去控制信號后仍將保持導通狀態(tài)。 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 9 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及

14、其應用電路 陳振源主編 HEP back 9 9 可控硅應用電路可控硅應用電路 家用調光臺燈家用調光臺燈 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 10 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及其應用電路 陳振源主編 HEP back 1010 1單向晶閘管導通的條件是什么？在理解導通的條件的基礎上學會對其單向晶閘管導通的條件是什么？在理解導通的條件的基礎上學會對其 他類型的晶閘管作出極性和質量判別的方法。他類型的晶閘管作出極性和質量判別的方法。 練習 電子線路電子線路

15、陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 11 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材 第九章 晶閘管及其應用電路 陳振源主編 HEP back 1111 1晶閘管是通過對門極的控制能夠使其導通而不能使其關斷的器件，屬晶閘管是通過對門極的控制能夠使其導通而不能使其關斷的器件，屬 于半控型器件。于半控型器件。 2單向晶閘管觸發(fā)導通的條件是：陽極單向晶閘管觸發(fā)導通的條件是：陽極陰極間加正向電壓，控制極加陰極間加正向電壓，控制極加 正向觸發(fā)電壓；關斷的方法是：陽極正向觸發(fā)電壓；關斷的方法是：陽極陰極電壓降至零或負值。陰極電壓降至零或負值。 3.單向晶閘管管腳的判別及觸發(fā)特性的測量的方法的掌握。單向晶閘管管腳的判別及觸發(fā)特性的測量的方法的掌握。 小結 電子線路電子線路陳振源主編 第第4 4章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 12 Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 電子技術基礎教學演示文稿 中等職業(yè)