可控硅及其應(yīng)用

1、 第七章可控硅及其應(yīng)用第一節(jié)可控硅的結(jié)構(gòu)和工作原理教學(xué)目的：1、了解單向可控硅與雙向可控硅的結(jié)構(gòu)與符號(hào)。 2、掌握單向可控硅及雙向可控硅的工作原理。教學(xué)重點(diǎn)：?jiǎn)蜗蚩煽毓杓半p向可控硅的工作原理。教學(xué)難點(diǎn)：?jiǎn)蜗蚩煽毓杓半p向可控硅的工作原理。教學(xué)方法與手段：1、教師講授與多媒體課件相結(jié)合；實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)相結(jié)合。課時(shí)方案：課時(shí)一、 單向可控硅一、單向可控硅的結(jié)構(gòu)與符號(hào)可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件，共有三個(gè)PN結(jié)，分析原理時(shí)，可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成，其等效圖解如圖1所示.圖1 可控硅等效圖解圖二、單向可控硅的工作原理當(dāng)陽(yáng)極A加上正向電壓時(shí)，BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此

2、時(shí)，如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào)，BG2便有基流ib2流過，經(jīng)BG2放大，其集電極電流ic2=2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連，所以ib1=ic2。此時(shí)，電流ic2再經(jīng)BG1放大，于是BG1的集電極電流ic1=1ib1=12ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極，表成正反應(yīng)，使ib2不斷增大，如此正向饋循環(huán)的結(jié)果，兩個(gè)管子的電流劇增，可控硅使飽和導(dǎo)通。由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反應(yīng)作用，所以一旦可控硅導(dǎo)通后，即使控制極G的電流消失了，可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài)，由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用，沒有關(guān)斷功能，所以這種可控硅是不可關(guān)斷的。由于可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)，所以

3、它具有開關(guān)特性，這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化，此條件如下：狀態(tài)條件從關(guān)斷到導(dǎo)通1、陽(yáng)極電位高于是陰極電位2、控制極有足夠的正向電壓和電流維持導(dǎo)通1、陽(yáng)極電位高于陰極電位2、陽(yáng)極電流大于維持電流從導(dǎo)通到關(guān)斷1、陽(yáng)極電位低于陰極電位2、陽(yáng)極電流小于維持電流三、單向可控硅的主要參數(shù)可控硅的主要參數(shù)有:1、額定正向平均電流在規(guī)定環(huán)境溫度和散熱條件下，允許通過陽(yáng)極-陰極間電流的平均值。2、正向阻斷峰值電壓在控制極開路未加觸發(fā)信號(hào)，陽(yáng)極正向電壓還未超過導(dǎo)能電壓時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓?？煽毓璩惺艿恼螂妷悍逯担荒艹^手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。3、反向陰斷峰值電壓當(dāng)可控硅加反向電壓，處于反向

4、關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時(shí)，不能超過手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。4、控制極觸發(fā)電流Ig1觸發(fā)電壓VGT在規(guī)定的環(huán)境溫度下，陽(yáng)極-陰極間加有一定電壓時(shí)，可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的最小控制極電流和電壓。5、維持電流在規(guī)定溫度下，控制極斷路，維持可控硅導(dǎo)通所必需的最小陽(yáng)極正向電流。二、雙向可控硅一、雙向可控硅的結(jié)構(gòu)與符號(hào)雙向晶閘管是由N-P-N-P-N五層半導(dǎo)體材料制成的，對(duì)外也引出三個(gè)電極，其結(jié)構(gòu)如下圖。雙向晶閘管相當(dāng)于兩個(gè)單向晶閘管的反向并聯(lián)，但只有一個(gè)控制極。二、雙向可控硅的工作特點(diǎn)雙向晶閘管與單向晶閘管一樣，也具有觸發(fā)控制特性。不過，它的觸發(fā)控制特性與單向晶

5、閘管有很大的不同，這就是無論在陽(yáng)極和陰極間接人何種極性的電壓，只要在它的控制極上加上一個(gè)觸發(fā)脈沖，也不管這個(gè)脈沖是什么極性的,都可以便雙向晶閘管導(dǎo)通。  由于雙向晶閘管在陽(yáng)、陰極間接任何極性的工作電壓都可以實(shí)現(xiàn)觸發(fā)控制，因此雙向晶閘管的主電極也就沒有陽(yáng)極、陰極之分，通常把這兩個(gè)主電極稱為T1電極和T2電極，將接在P型半導(dǎo)體材料上的主電極稱為T1電極，將接在N型半導(dǎo)體材料上的電極稱為T2電極。由于雙向晶閘管的兩個(gè)主電極沒有正負(fù)之分，所以它的參數(shù)中也就沒有正向峰值電壓與反同峰值電壓之分，而只用一個(gè)最大峰值電壓，雙向晶閘管的其他參數(shù)那么和單向晶閘管相同。本課小結(jié)：、單向可控硅導(dǎo)通

6、的條件：陽(yáng)極與陰極之間加正向電壓，控制極與陰極之間加正向電壓。、單向可控硅一旦導(dǎo)通，控制極失去了控制作用。、雙向可控硅的主電極T1與T2之間無論加正向電壓，還是加反向電壓，都導(dǎo)通，因此雙向可控硅可以應(yīng)用在交流電路中作無觸點(diǎn)的開關(guān)電路。作業(yè)：?電子技術(shù)根底?教材P140 7-1、7-2、7-3。第二節(jié)可控硅觸發(fā)電路教學(xué)目的：、了解單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)。、掌握單向可控硅觸發(fā)電路的工作原理。 、掌握雙向可控硅觸發(fā)電路的工作原理教學(xué)重點(diǎn)：?jiǎn)蜗蚩煽毓杓半p向可控硅觸發(fā)電路的工作原理。教學(xué)難點(diǎn)：?jiǎn)蜗蚩煽毓杓半p向可控硅觸發(fā)電路的工作原理。教學(xué)方法與手段：1、教師講授與多媒體課件相結(jié)合；實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)相結(jié)合。課時(shí)方

7、案：課時(shí)一、單向可控硅觸發(fā)電路一、單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和型號(hào)二、單結(jié)晶體管的根本特性上圖為單結(jié)晶體管的等效電路，rb1表示e與b1間的電阻，它隨發(fā)射極電流而變，即IE上升，rb1下降，rb2表示e與b2間的電阻，數(shù)值與IE無關(guān)。單結(jié)晶體管導(dǎo)通的條件是：G2>G1+VD其中G2是加在E上的正向電壓。是RB1與RB2的分壓比，G2是加在B2上的正向電壓。三、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路二、 雙向可控硅觸發(fā)電路一、雙向可控硅觸發(fā)電路本課小結(jié)：、學(xué)習(xí)了單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)及工作原理。、了解了單向可控硅觸發(fā)電路的工作情況。、學(xué)習(xí)了雙向可控硅觸發(fā)電路的工作原理。作業(yè)：?電子技術(shù)根底?教材P140-、-、-、-、-第三

8、節(jié)可控硅應(yīng)用電路教學(xué)目的：、掌握可控硅整流電路的工作原理。、了解音樂彩燈控制器的工作原理。 、了解平安感應(yīng)開關(guān)電路的工作原理。教學(xué)重點(diǎn)：可控硅整流電路的工作原理。教學(xué)難點(diǎn)：平安感應(yīng)開關(guān)電路的工作原理。教學(xué)方法與手段：1、教師講授與多媒體課件相結(jié)合；實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)相結(jié)合。課時(shí)方案：課時(shí)一、 可控硅整流電路一、單相半波可控整流電路二、工作原理1、工作原理電路和波形如下圖，設(shè)u2=U2sin。正半周：0tt1,ug=0,T正向阻斷，id=0,uT=u2,ud=0t=t時(shí),參加ug脈沖，T導(dǎo)通，忽略其正向壓降，uT=0,ud=u2,id=ud/Rd。負(fù)半周：t2當(dāng)u2自然過零時(shí)，T自行關(guān)斷而處于反向阻斷狀態(tài)

9、，ut=0,ud=0,id=0。從0到t1的電度角為，叫控制角。從t1到的電度角為，叫導(dǎo)通角，顯然+=。當(dāng)=0，=180度時(shí)，可控硅全導(dǎo)通，與不控整流一樣，當(dāng)=180度，=0度時(shí)，可控硅全關(guān)斷，輸出電壓為零。 三、 音樂彩燈控制器×××××××220vVTAKGTRPRCFU從收錄機(jī)等音響設(shè)備的揚(yáng)聲器兩端，引出音頻信號(hào)，經(jīng)升壓變壓器T升壓后，作為單向可控硅的觸發(fā)信號(hào)。由于音頻信號(hào)的幅度會(huì)隨著音樂的節(jié)奏而不斷變化，因此，當(dāng)幅度大時(shí)，使可控硅導(dǎo)通，而幅度小時(shí)，可控硅仍處于阻斷狀態(tài)。這樣可控硅就工作在導(dǎo)通、阻斷或非全導(dǎo)通狀態(tài)，使彩燈隨音樂的旋律而不斷閃爍。本課小結(jié)：可控硅整流電路輸出電壓是可調(diào)的，通過控制觸發(fā)器電壓到來的時(shí)間，觸發(fā)電壓來得越早，輸出電壓就越高，觸發(fā)電壓來得越遲，輸出電壓就越低。作業(yè)：?電子技術(shù)根底?教材P141 7-11、7-12 豆丁致力于構(gòu)建全球領(lǐng)先的文檔發(fā)布與銷售平臺(tái)，面向世界范圍提供便捷、平安、專業(yè)、有效的文檔營(yíng)銷效勞。包括中國(guó)、日本、韓國(guó)、北美、歐洲等在內(nèi)的豆丁全球分站，將面向全球各地的文檔擁有者和代理商提供效勞，幫助他們把文檔發(fā)行到世界的每一個(gè)角落。豆丁正在全球各地建立便捷、平安、高效的支付與兌換渠道，為每一位用戶提供優(yōu)質(zhì)的文檔交易和賬務(wù)效勞。 豆丁致力于構(gòu)建全