模塊常用半導(dǎo)體器件

模擬電子技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)王川主編課題1晶體二極管和三極管

任務(wù)1延時(shí)照明開關(guān)電路的設(shè)計(jì)1.1任務(wù)目標(biāo) 1.2知識(shí)積累 1.3任務(wù)實(shí)施過程 1.4知識(shí)鏈接 1.5階段小結(jié) 1.6邊學(xué)邊議

1.1任務(wù)目標(biāo) 掌握二極管、三極管的主要外特性。掌握二極管的主要應(yīng)用。了解復(fù)合管的特點(diǎn)。了解場(chǎng)效應(yīng)管的主要特性。設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)照明開關(guān)電路。1.2.1半導(dǎo)體基本知識(shí)1.半導(dǎo)體與本征半導(dǎo)體①熱敏性②光敏性③摻雜特性 1.2 知識(shí)積累1.2.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦訮N結(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖1-1PN結(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖PN結(jié)反向偏置PN結(jié)正向偏置⑴

二極管的基本結(jié)構(gòu)1.2.3半導(dǎo)體二極管①正向特性②反向特性③擊穿特性④溫度對(duì)特性的影響圖1-4二極管的伏安特性曲線⑵二極管的特性二級(jí)管的伏安特性曲線硅管0.5V,鍺管0.1V。反向擊穿電壓U(BR)導(dǎo)通壓降

外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。

外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?。正向特性反向特性特點(diǎn)：非線性硅0.6~0.8V鍺0.2~0.3VUI死區(qū)電壓PN+–PN–+

反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)。1.正向特性

二極管加正向電壓，產(chǎn)生正向電流。電壓很低時(shí)，電流很小，稱為死區(qū)。二極管導(dǎo)通的臨界電壓稱為死區(qū)電壓（又稱門坎電壓）。硅管約為0.5V，鍺管約為0.2V。電壓大于死區(qū)電壓，電流隨著電壓增加而迅速增大，電流在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，電壓的變化不大，小功率硅管約為0.6～0.8V，鍺管約為0.2～0.3V。2.反向特性

二極管加反向電壓，在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，反向電流非常小，基本不隨反向電壓而變化，這個(gè)電流稱為反向飽和電流，此時(shí)管子處于截止?fàn)顟B(tài)。硅二極管的反向飽和電流比鍺二極管小，一般為納安（nA）數(shù)量級(jí)；鍺二極管的反向飽和電流為微安數(shù)量級(jí)。另外，反向飽和電流隨溫度的上升而急劇增長(zhǎng)，通常，溫度每增加10℃，其值約增加一倍。3.擊穿特性在圖1.1.4所示中，當(dāng)二極管的反向電壓增大到一定數(shù)值后，其反向電流會(huì)突然增大，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿。發(fā)生擊穿時(shí)的電壓稱為反向擊穿電壓，用表示。二極管的擊穿現(xiàn)象有電擊穿與熱擊穿之分；發(fā)生了電擊穿，如果將反向電壓降至擊穿電壓以下，二極管仍能正常工作；發(fā)生了熱擊穿，二極管則會(huì)燒壞。在實(shí)際使用中，一般不允許二極管工作在擊穿狀態(tài)，但利用電擊穿現(xiàn)象可以制成穩(wěn)壓二極管。④溫度對(duì)特性曲線的影響【例1-1】電路如圖1-6（a）所示，輸入電壓波形如圖1-6（b）所示，設(shè)二極管為理想二極管，試?yán)L出輸出電壓的波形。解：當(dāng)理想二極管加正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通，其兩端呈現(xiàn)的電阻為0；加反向電壓時(shí)，二極管截止，其兩端呈現(xiàn)的電阻為∞。所以當(dāng)ui＞5V時(shí)，二極管導(dǎo)通，uo=ui；當(dāng)ui＜5V時(shí)，二極管截止，uo=5V。輸出電壓（uo）波形如圖1-6（c）所示。該電路利用二極管的開關(guān)作用，把輸入電壓ui＜5V的部分掩蓋了，所以此電路稱為削波電路，也稱為下限限幅電路。如果改變二極管的連接極性，還可以構(gòu)成上限限幅電路。3.二極管的主要參數(shù)①IF：最大整流電流，二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過二極管的最大正向平均電流。②URM：最大反向工作電壓，二極管工作時(shí)兩端所允許加的最大反向電壓。通常約為反向擊穿電壓的一半。③IR：反向電流，二極管加最大反向工作電壓時(shí)的反向電流。常溫下，硅管的反向電流一般只有幾微安；鍺管一般在幾十至幾百微安之間。④fM：最高工作頻率，由于PN結(jié)存在結(jié)電容，它的存在限制了二極管的工作頻率。1.2.4半導(dǎo)體三極管 1.三極管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)在制滴作三蝴極管走時(shí)，袋其內(nèi)販部的斃結(jié)構(gòu)恩特點(diǎn)掩是：①遣發(fā)射百區(qū)摻吹雜濃弊度高燭；②桃基區(qū)鳳很薄哥，且毀摻雜心濃度賭低；③魯集電甚結(jié)面較積大克于發(fā)話射結(jié)稿面積紅。以上親特點(diǎn)劃是三追極管幣實(shí)現(xiàn)連放大撞作用暢的內(nèi)聾部條驕件。另外均，三價(jià)極管競(jìng)按其孔所用賀半導(dǎo)旱體材稿料不滅同，儀分為暮硅管釀和鍺躺管；按用窯途不邪同，恨分為榜放大關(guān)管、怎開關(guān)瘋管和涼功率歌管；盞按工偏作頻嗽率不騎同，只分為潑低頻既管和塑高頻賴管；斬按耗參散功旺率大韻小不臟同，賊分為乖小功未率管渠和大珠功率幻玉管等臟。一事般硅燈管多碑為NP準(zhǔn)N型，裁鍺管衛(wèi)多為PN呆P型。2.三極醫(yī)管的津電流礦放大塑作用⑴三極鵝管的孤放大箏條件若用題三極河管三交個(gè)電膀極電柏位的奏高低秘來判舅斷三無極管柔是否咬處于抗放大票狀態(tài)衛(wèi)，對(duì)筋于NP且N管，掌發(fā)射酸結(jié)正來偏時(shí)UB＞UE，集損電結(jié)斬反偏排時(shí)UC＞UB，則話各電憑極電即位之井間的偷關(guān)系道是UC＞UB＞UE，對(duì)訴于PN拿P型管反，發(fā)孕射結(jié)計(jì)正偏飼時(shí)UB＜UE，集辜電結(jié)夾反偏碰時(shí)，UC＜UB，則恥各電娛極之亦間的撫關(guān)系功是UC＜UB＜UE。⑵電流毅分配傻關(guān)系IB（mA）00.020.040.060.080.10IC（mA）＜0.0010.701.502.303.103.95IE（mA）＜0.0010.721.542.363.184.05表1-宏1電流廣放大寺實(shí)驗(yàn)?zāi)菙?shù)據(jù)①三極蒙管的綢基極跌電流電，集源電極蟲電流溝和發(fā)不射極筐電流販之間燦符合廁基爾柱霍夫估定律始，孟即IE=IB+IC(1搜-1窩)同時(shí)壇，IB＜＜IC，所貍以IE≈IC②晶體門管具聾有電彎流放罩大作引用。流從表1-口1可看康出，IC與IB的比線值近殲似為同常數(shù)象。通名常β，稱樹為共磚射極舊直流喇電流鎖放大太系數(shù)營(yíng)，所粗以有IC=吃βib(1陵-2帳)IE=（1+β）IB(1侄-3陪)通常碧，β=ΔIC/ΔIB稱為央共射癥極交姑流電隨流放相大系偶數(shù)。竄由上馳面可翅知β≈。為飾了表榴示方抗便，醬以后贈(zèng)不加柄區(qū)分輝，統(tǒng)鵲一用β表示昌。⑶放大姿作用瓦的實(shí)樓質(zhì)由上懼述實(shí)泊驗(yàn)結(jié)趨果可饑知，映當(dāng)有炎微小惹變化疤時(shí)，恰能引聲起較厲大的漫變化皂，這山種現(xiàn)囑象稱陰為三千極管府的電擦流放歡大作喝用。罷電流獄放大罵作用桂的實(shí)矩質(zhì)是甩通過艘改變旋基極董電流穴的大肚小，當(dāng)達(dá)到栗控制示的目坦的，脫而不大是真搭正把蘇微小獸電流怨放大招了，慘因此浴三極湖管也珠稱為果電流貌控制耍型器言件。圖1-聯(lián)10三極太管共墳射特歷性曲度線測(cè)屢試電渣路3.三極賢管的丟特性塊曲線縱及工支作區(qū)坡域①曲線鋼是非胡線性六的，籃存在辣一段氏死區(qū)跑，當(dāng)掃外加響電壓迫小于柜死區(qū)炒電壓主時(shí)，兼三極掌管不獄能導(dǎo)趣通，桑處于紛截止胃狀態(tài)姓。②尚三極釀管正既常工餓作時(shí)肆，變役化不危大。史對(duì)于窄硅管怒，約至為0.葵7V左右博；對(duì)龍于鍺康管，苗約為0.絮3V左右驚。因智此，炸在對(duì)歷三極戲管放至大電交路進(jìn)兔行分寨析時(shí)遲，常溜把視獸為常園數(shù)。神在此咳電壓岔附近采，曲黑線陡懲直，而若稍斷有變折化，可迅速犬變化懸，也槐將引延起的還迅速木變化劍。圖1-皮11三極則管的鑒輸入渾特性帳曲線⑴輸入否特性教曲線⑵輸出域特性沉曲線由輸煮出特陵性曲拆線可各看出澡三點(diǎn)舊特性曾：①性曲線西的起濤始部造分較答陡，鬧且不費(fèi)同的嫂曲線勿的上擾升部仁分幾戶乎重獨(dú)合，斯表明梯當(dāng)較翁小時(shí)咱，只記要略顆有增都大，唇就迅舅速增術(shù)加，扎但幾捐乎不擴(kuò)受的葉影響卡。②晝當(dāng)較制大（機(jī)例如碑大于1V）后處，曲超線比襖較平齡坦，問表明捷此時(shí)貪主要懶取決匙于，艱而與垃關(guān)系悄不大號(hào)。曲浩線間宗的間站隔反錄映β的大趁小。③愧曲線中是非竹線性階的。蘿所以盤它是跌非線殺性器再件。圖1-烏12三極假管的掀輸出很特性面曲線①截止斷區(qū):發(fā)射踏結(jié)和屋集電椅結(jié)均羽為反碌偏，暢各極旗電流探很小述，相汗當(dāng)于秧一個(gè)為斷開鐮的開門關(guān)，脈此時(shí)評(píng)的三叼極管窗沒有醋電流弱放大暢作用碗。②放栗大區(qū):發(fā)射濁結(jié)正妹偏，饑集電謹(jǐn)結(jié)反哀偏。禁此時(shí)奶，IC受控請(qǐng)于IB（受殼控特扎性）朝，且IC與UCE基本谷無關(guān)濫，可索近似剪看成獵恒流蘋（恒騾流特悲性）拐。放縣大區(qū)債的三艙極管族具有升電流心放大陶作用逐。③飽犁和區(qū):飽和嗽時(shí)UCE的稱沾為飽池和壓岡降，門用UCE行S表示腐，一家般UCE史S=0懸.3臟V。將取每條淋輸出他特性疊曲線究上對(duì)狗應(yīng)UCE=UBE時(shí)的禾點(diǎn)連來成虛恨線，撕即為漁飽和泰區(qū)和舊放大崖區(qū)的嫁分界諷線，勝叫做辱臨界緊飽和峽線。汗飽和出區(qū)的占特點(diǎn)示是，岸發(fā)射扣結(jié)和次集電遺結(jié)均佩為正投偏。UCE牽S很小臺(tái)，三戲極管厘相當(dāng)腳于一樓個(gè)閉調(diào)合的安開關(guān)荷，且韻沒有雁電流芳放大凱作用詞。三極蘭管工販作在騎飽和奏區(qū)與多截止本區(qū)時(shí)蠟，具頑有“噴開關(guān)連的特嶼性；牛工作鍬在放猶大區(qū)愿時(shí)，覆具有為電流揉放大息作用估。三泡極管誘有“開讀關(guān)”和“放藍(lán)大”兩大長(zhǎng)功能世。⑶三極卡管的皮三個(gè)汪工作絹區(qū)⑴β:電流玻放大旬系數(shù),輸出臨電流乓與輸音入電準(zhǔn)流的搜比值,是衡見量晶熊體管宜電流沒放大雅能力陷的參修數(shù)。⑵ICB祖O:穿透趙電流,是指斬基極忌開路盯時(shí)集-射極獅之間暮的電確流。⑶ICM:集電仔極最彈大允使許電炒流，擊當(dāng)β值下殃降到概正常怕值的2/撐3時(shí)的籌集電桌極電射流。⑷U(B瓦R)盈CE糧O:集—射極促反向耗擊穿疤電壓墻，基用極開滿路時(shí)釘加在氏集—射極歷之間膀的最木大允踢許電腳壓。⑸PCM:集電幫極最納大允窗許耗駛散功馳率，PC=ICUCE4.晶體講管的賤主要艷參數(shù)1.族3.大1任務(wù)奸分析根據(jù)竄任務(wù)忽目標(biāo)載，繪巖制原書理框賊圖如銹圖1-娛13所示志?？驁D艙包括行直流墾穩(wěn)壓悉電源篩、延習(xí)時(shí)觸飛發(fā)電悟路和糖晶閘輛管三呀個(gè)部墻分，慮直流棋穩(wěn)壓普電源胳為電晨路提陽供直娃流電繪壓，煎延時(shí)明觸發(fā)溉電路念為晶弓閘管配提供釣觸發(fā)草電流泊，晶終閘管歡起交猛流開旨關(guān)作序用。直流表穩(wěn)壓沾電源延時(shí)晨觸發(fā)屠電路1.準(zhǔn)3任務(wù)竭實(shí)施廣過程晶閘刺管負(fù)載直流白穩(wěn)壓則電源延時(shí)靠觸發(fā)住電路晶閘閑管負(fù)載直流穩(wěn)壓電源延時(shí)觸發(fā)電路晶閘管負(fù)載1.她3.圍2任務(wù)壘設(shè)計(jì)電路懼主要植是由界二極厲管、邁三極醬管和碰晶閘社管構(gòu)卻成的船延時(shí)痛照明速開關(guān)來電路亡。VD痛1為整造流二觸極管刑，VS為穩(wěn)辱壓二除極管醉，VT泳1為晶焦體管帥，VT墾2為雙饞向晶赤閘管挖。圖1-凡14延時(shí)晝照明伴開關(guān)稱電路1.股3.命3任務(wù)雨實(shí)①直流煤穩(wěn)壓園電路在市塔網(wǎng)電龜壓正宿常供償電時(shí)仇，交喂流22悲0V電壓所經(jīng)、米降壓阿，二刪極管VD賣1整流丟，電澇容濾女波，VS穩(wěn)壓儉，為嗽晶體拿管VT劈燕1提供7V的直棍流電相源電佳壓。②令延時(shí)根觸發(fā)賢電路當(dāng)按妖下按搬鈕S時(shí)，腎電容怖器被片充電鋸，終王值電嗽壓可癥達(dá)7V。在茄充電佛過程際中，疾當(dāng)電念容上撈電壓辮達(dá)到催晶體離管基-射間蠢電壓籠時(shí)，舞晶體培管導(dǎo)毯通，蹈由發(fā)眉射極逮輸出俯電流霸觸發(fā)灶雙向覺晶閘依管VT鋪2導(dǎo)通磁，燈株泡被私點(diǎn)亮喪。松幟開S以后提，電勇容經(jīng)肚放電如，繼短續(xù)維朗持晶戚體管VT魄1導(dǎo)通咳，晶慨閘管倉(cāng)也導(dǎo)掠通，箏燈泡欠繼續(xù)滾發(fā)光估。當(dāng)幼上的敗電壓責(zé)降到0.斥7V以下閉時(shí)，勤晶體細(xì)管發(fā)魯射極池輸出哄的電追流不傳足以雷觸發(fā)顧晶閘愿管導(dǎo)鋸?fù)?，設(shè)則交外流電楚壓過湊零時(shí)亡，晶駁閘管兔自行標(biāo)關(guān)斷攀，燈壤泡熄喪滅，姜晶閘灶管起燃交流與開關(guān)鵝作用濫。延丑時(shí)時(shí)生間由憤和的絨數(shù)值壁決定度，只戒要改掙變或輸?shù)臄?shù)椒值，膀就可淋以改孕變延值時(shí)時(shí)嫌間。1.鋪4.鄭1特殊括二極爹管1脅.穩(wěn)壓稅二極縮慧管(a婚)符號(hào)賽（b）伏膠安特屑性曲澇線1.伯4知識(shí)壩鏈接①UZ：穩(wěn)定彎電壓諸，指仇流過釣規(guī)定子電流銅時(shí)二曲極管救兩端掉的反驗(yàn)向電濁壓值崇。②IZ：穩(wěn)定叮電流旦，穩(wěn)芽壓二注極管垃穩(wěn)壓頁工作逗時(shí)的蘭參考糊電流逆值領(lǐng)。③PZM,IZM：最大聰耗散獲功率后和最過大工焰作電逃流，孫保證寺管子探不被賤熱擊晶穿而慮規(guī)定萍的極眨限參仍數(shù)躍。④rZ：動(dòng)態(tài)湊電阻低，⑤CT：電壓公溫度廊系數(shù)穩(wěn)壓毫二極叛管的仁主要童參數(shù)門有：簡(jiǎn)稱LE盲D，是濃一種夫通以撤正向姐電流所就會(huì)首發(fā)光墾的二杜極管情。發(fā)怨光二驚極管臉的伏即安特鋤性與喉普通追二極呀管相瞞似，搖不過寺它的舒正向扇導(dǎo)通印電壓守大于1V，同裝時(shí)發(fā)蠢光的工亮度跟隨通浙過的嗚正向戀電流氣增大宗而增狗強(qiáng)，鞭工作好電流均為幾浸毫安六到幾員十毫跟安，光典型嬌工作容電流層為10毫安攏左右佛。發(fā)研光二誓極管付的反連向擊喘穿電黑壓一覆般大側(cè)于5V。圖1-干17發(fā)光每二極足管電圾路圖1-躲18光電鍋二極勉管電避路符庫(kù)號(hào)2緊.發(fā)光史二極欲管使用揉時(shí)光舌電二亮極管PN結(jié)工趁作在扶反向火偏置絮狀態(tài)壟，在墨光的曲照射擴(kuò)下，棵反向抄電流態(tài)隨光蓋照強(qiáng)苦度的艇增加舅而上案升（鉆這時(shí)多的反驅(qū)向電埋流叫梢光電奪流）疤，所返以，霜光電址二極視管是川一種妥將光拳信號(hào)蹲轉(zhuǎn)為巡壽電信泄號(hào)的顫半導(dǎo)簡(jiǎn)體器巡壽件3.光電擔(dān)二極姜管SGDBS—源極So約ur飾ceG—柵極Ga膚teD—漏極Dr哭ai切nSGDBSDGP型襯底N+N+耗盡層1.斤4.曲2場(chǎng)效例應(yīng)管1．增降強(qiáng)型腎絕緣徑柵場(chǎng)窯效應(yīng)致管增強(qiáng)族型MO抹S管，IG≈0，在資漏源島電壓UDS作用股下，析只有犯當(dāng)UGS增強(qiáng)旺到某瞧一臨儉界電咽壓時(shí)多，才癢會(huì)形吉成導(dǎo)翼電溝休道，陶產(chǎn)生勁漏極罵電流ID，MO疤S管處擔(dān)于導(dǎo)貝通狀維態(tài)。綢這個(gè)溉臨界贊電壓米稱為母開啟墾電壓急，用捧符號(hào)UGS（th）表示梳。當(dāng)吐漏源光電壓牽一定塌時(shí)，盤柵源支電壓UGS越大扯，導(dǎo)凳電溝額道越艦寬，敬漏極者電流ID就越租大。串可見披，MO攜S管漏走極電姿流ID隨柵誕源電換壓UGS的變堡化而頂改變裝，它歐是一世個(gè)電句壓控扁制器燦件。SGDBSGDB2．耗賓盡型纖絕緣親柵場(chǎng)血效應(yīng)拘管N溝道米耗盡育型MO區(qū)S管由勁于制擁作工國(guó)藝的竄不同碗，在UGS=0時(shí)，都導(dǎo)電隨溝道混就已泛經(jīng)存皂在，語所以岔只要娃在漏貼源之結(jié)間加黎上正沸向電導(dǎo)壓UDS，就利有漏掩極電肅流ID產(chǎn)生利。當(dāng)UGS＞0時(shí)，ID增大華；當(dāng)UGS＜0時(shí)，ID減小皂。當(dāng)UGS低到垂等于評(píng)夾斷克電壓UGS（th）時(shí)，ID=0。由放此可賽見，拋耗盡省型MO考S管不貓論柵模源電花壓是絡(luò)正還顯是負(fù)耽或是尋零值錘都能師控制冤漏極攤電流ID。這燙是耗嚼盡型MO佳S管的礦一個(gè)干重要篩特點(diǎn)評(píng)。這抱一特歡點(diǎn)使辜得它文的應(yīng)擴(kuò)用具臘有較齊大的塑靈活忌性。3．使赤用MO夕S管時(shí)磨應(yīng)注供意的睡事項(xiàng)①掉柵極病的感涉應(yīng)電角荷不般易泄鴨放，王保存MO齒S管時(shí)謊應(yīng)使腎三個(gè)雅電極陣短接挺避免憂柵極犬懸空弟。焊蒜接時(shí)巨，電勁烙鐵占的金甚屬外踢殼應(yīng)囑有良介好的償接地?cái)嚕驌釤裏崴码娎觽舞F后堵切斷垂電源覺再焊叮。測(cè)衰試MO別S場(chǎng)效祝應(yīng)管炭時(shí)，昨應(yīng)先市接好奶線路牢再去脈除電續(xù)極之汁間的虎短接冠，測(cè)經(jīng)試結(jié)隆束后傻應(yīng)先染短接樹各電叔極。擱測(cè)試杠儀器者應(yīng)有攜良好漢的接歡地。②挺有些冶場(chǎng)效陜應(yīng)管碰將襯棗底引鈴出，卻故有4個(gè)引孩腳，標(biāo)這種樣管子匪漏極池與源泡極可委互換瓣使用炭。但罩多數(shù)看場(chǎng)效堅(jiān)應(yīng)管偏在內(nèi)揀部已織將襯秒底與揮源極睛接在片一起曲，只戀引出迅三個(gè)牙電極至，這常種管廁子的良漏極搬與源從極不等能互炮換。1.雁4.邁3復(fù)合慣管由兩撿只或輝兩只愈以上鏟的三盯極管駕按照莖一定六的連烈接方錯(cuò)式，帳組成屢一只藝等效兆的三怖極管六。復(fù)哲合管凈的類年型與全組成喊該復(fù)摟合管遮的第白一只諒三極蒼管相竊同，孔而其義輸出介電流直、飽敗和壓仇降等兄基本廉特性耀，主員要由促最后剛的輸裝出三蒜極管損決定目。復(fù)合橋管的染電流剃放大儉系數(shù)敵近似掌為組擁成該膛復(fù)合森管的咱各三齊極管值的行乘積股，其磨值很言大。同型揭復(fù)合吉管的佛輸入還電阻喝為異型喪復(fù)合擊管的嶼輸入擴(kuò)電阻任務(wù)2可調(diào)李光臺(tái)公燈電恥路的個(gè)設(shè)計(jì)2.憐1任務(wù)將目標(biāo)2.曲2知識(shí)妖積累2.湖3任務(wù)動(dòng)實(shí)施降過程2.拴4知識(shí)甘鏈接2.狀5階段圍小結(jié)2.抹6邊學(xué)蘿邊議2.稅7知識(shí)株閱讀課題2晶閘瘦管的竿應(yīng)用2.夾1任務(wù)匠目標(biāo)知道匙晶閘四管的插基本德結(jié)構(gòu)產(chǎn)、工妙作原崇理及墨特性腳。能使窗用晶健閘管懸設(shè)計(jì)以逆變沫電路演。用晶沾閘管怪設(shè)計(jì)指可調(diào)獲光臺(tái)絞燈電梨路。能組脾裝和窮調(diào)試就調(diào)光豎臺(tái)燈蜂電路胳。2.設(shè)2.照1晶閘鍵管（Sil紹ic再onCon收tr棕ol張le搏dRec滔ti妹fi喝er）晶閘已管是口在晶灑體管桃基礎(chǔ)徑上發(fā)鍛展起途來的般一種大功率半仇導(dǎo)體惑器件功。晶閘思管也像診半導(dǎo)勵(lì)體二兇極管大那樣核具有單向恨導(dǎo)電六性，嬌但它廊的導(dǎo)舟通時(shí)六間是額可控典的，呈主要斥用于列整流鋸、逆筒變、調(diào)壓敵及開裳關(guān)等脹方面疊。體積猜小、隊(duì)重量緞?shì)p、筑效率睬高、捉動(dòng)作煤迅速失、維勁修簡(jiǎn)廳單、妹操作瘡方便鉤、壽替命長(zhǎng)肥、絨容量新大（答正向膏平均繡電流餃達(dá)千澤安、分正向剛耐壓滑達(dá)數(shù)悟千伏織）。

優(yōu)點(diǎn)：2.抓2知識(shí)元積累G控制極K陰極G陽極

AP1P2N1N2四層半導(dǎo)體晶閘秧管是僑具有核三個(gè)PN結(jié)的獄四層狐結(jié)構(gòu),其外弱形、污結(jié)構(gòu)掀及符晌號(hào)如蠶圖。(c詞)結(jié)構(gòu)KGA(b)符號(hào)(a)外形1.晶閘襲管的叢外形格、結(jié)撞構(gòu)及胡符號(hào)三個(gè)

PN

結(jié)晶閘獻(xiàn)管導(dǎo)仍通實(shí)挎驗(yàn)電題路圖①圖（a）陽低極接軌正，染陰極沖負(fù)，喊承受虎正向歸電壓向。控屬制極S斷開陸，燈斤不亮供，不邊導(dǎo)通夢(mèng)。②圖除（b）陽剃極和陳陰極觸加正蒸向電喘壓，弟控制真極也兵加正妹向電死壓，罰燈亮爆，導(dǎo)擔(dān)通。③道導(dǎo)通望后，衫去掉千控制傻極上污電壓衫，S斷開剩，燈林仍然液亮，島繼續(xù)從導(dǎo)通療，控娛制極哨失去怎控制鄰作用勵(lì)。④圖藝（c），著陽極醒和陰瀉極間幻玉加反舉向電爆壓,無論批控制慶極加目不加超電壓勉，燈陣都不墻亮，間截止蜜。⑤市如果扎控制孔極加績(jī)反向杏電壓壁，陽插極回鐘路無識(shí)論加唇正向眾電壓棵還是琴反向載電壓覺，都手不導(dǎo)嘗通。晶閘次管導(dǎo)女通的怨條件差：1.晶閘叮管陽方極電怒路(陽極脖與陰藝極之刑間)施加幻玉正向溉電壓旗。2.晶閘該管控亮制電得路(控制哄極與毫陰極趁之間)加正閉向電專壓或什正向荒脈沖(正向吸觸發(fā)事電壓)。晶閘披管導(dǎo)秀通后郵，控寇制極汁便失困去作掙用。依靠筍正反卻饋，晶閘商管仍怠可維隸持導(dǎo)煮通狀搜態(tài)。晶閘曠管關(guān)艱斷的練條件跌：1.必須艇使可蝴控硅尸陽極遭電流夜減小,直到正反鎮(zhèn)饋效應(yīng)敵不能針維持枝。2.將陽濱極電攔源斷截開或幫者在掉晶閘學(xué)管的陽極誤和陰座極間莖加反席相電女壓。正向通特性反向已特性URRMUDRMIG2>IG1>IG0UBRIFUBOIHoUAIAIG0IG1IG2+_+_UT2.伏安禁特性導(dǎo)通燦后的嚇特性ABC正向叮轉(zhuǎn)折疲電壓維持決電流反向仁轉(zhuǎn)折移電壓2.嚼2.盡2其它近類型己的晶怕閘管快速寶晶閘少管包括柱快速蚊晶閘掩管和淘高頻鼻晶閘晶管；賠管芯廳結(jié)構(gòu)摘和制衣造工奶藝進(jìn)鼠行了假改進(jìn)惕，普臺(tái)通晶餃閘管閥關(guān)斷賓時(shí)間秋數(shù)百棍微秒何，快肢速晶草閘管肉數(shù)十留微秒即，高弱頻晶梯閘管10ms左右辭；高桌頻晶回閘管軌的不謹(jǐn)足在跟于其鋤電壓惠和電訂流定擺額都餃不易姨做高挖；由凝于工權(quán)作頻皆率較壘高，善選擇印通態(tài)字平均咬電流鐵時(shí)不惱能忽赴略其約開關(guān)曉損耗樂的發(fā)火熱效料應(yīng)。2.雙向博晶閘甲管雙向該晶閘砌管可神認(rèn)為回是一煌對(duì)反潑向并初聯(lián)聯(lián)竟接的掀普通鼻晶閘而管的篇集成患。如坐圖所苗示，泥有兩專個(gè)主盆電極T1和T2，一計(jì)個(gè)門夾極G；正扔反兩凝方向高均可縱觸發(fā)貢導(dǎo)通康，所咳以雙稿向晶陽閘管障在第大Ｉ和拾第II乓I象限超有對(duì)遠(yuǎn)稱的當(dāng)伏安富特性鋸；與令一對(duì)漏反向爽并聯(lián)董晶閘國(guó)管相遠(yuǎn)比是匆經(jīng)濟(jì)升的，捐且控便制電科路簡(jiǎn)違單，伴在交秩流調(diào)蒙壓電穿路、說固態(tài)撓繼電盯器（So榴li天d抖St越at滾e窩Re命la爛y—源—S跳SR）和星交流呼電機(jī)駱調(diào)速著等領(lǐng)徑域應(yīng)杜用較取多。3催.逆導(dǎo)頂晶閘抓管將晶杜閘管騾反并瓶聯(lián)一璃個(gè)二妙極管檢制作陵在同辜一管蒸芯上坑的功排率集內(nèi)成器蚊件；罩具有淡正向盾壓降獸小、真關(guān)斷量時(shí)間束短、榨高溫褲特性抄好、馳額定月結(jié)溫牲高等像優(yōu)點(diǎn)跌；逆挨導(dǎo)晶蹤蝶閘管垮的額憤定電停流有烤兩個(gè)儀，一猶個(gè)是杰晶閘膀管電掃流，惠一個(gè)同是反川并聯(lián)悅二極限管的瞇電流饅。如舊圖所腿示4與.光控慢晶閘淡管光控疼晶閘修管又宋稱光醬觸發(fā)礎(chǔ)晶閘繁管，成是利歌用一臘定波夠長(zhǎng)的心光照皇信號(hào)黨觸發(fā)題導(dǎo)通頂?shù)木НB閘管傘；小擺功率改光控警晶閘環(huán)管只遍有陽貼極和功陰極尸兩個(gè)疑端子挺；如你圖所爸示。融大功漿率光庸控晶裁閘管踐則還際帶有嗚光纜尼，光蔑纜上腔裝有彎作為艙觸發(fā)怕光源那的發(fā)炎光二于極管索或半槍導(dǎo)體武激光刷器；2.飛2.扒3晶閘周管可昏控整羨流電因路單相鑰半波聾可控劍整流把不啊可控催的單宏相半嘗波整野流電蝕路中庭的二爛極管狗用晶扔閘管她代替揮，就障成為愧單相伏半波博可控辭整流口電路①阻性惠負(fù)載uuoRL+–+uT+––Tio在輸顫入交莫流電姜壓u的正茄半周娘時(shí)，這晶閘添管T承受鉗正向株電壓住，如財(cái)圖（a）假如個(gè)在t1時(shí)刻戚給控前制極康加上脈觸發(fā)賤脈沖則如圖晉（b）晶走閘管效導(dǎo)通托，負(fù)船載上朽得到肌電壓巖。當(dāng)切交流蠢電壓u下降糞到接字近于吳零值狠時(shí),晶閘談管正恩向電總流小錢于維庫(kù)持電意流而當(dāng)關(guān)斷浮。在閘電壓u原負(fù)料半周答時(shí)，依晶閘政管承側(cè)受反喪向電杏壓，祖不可匯能導(dǎo)卻通負(fù)璃載電壟壓和稈電流擊均為魄零。在第掌二個(gè)翻正半貴周內(nèi)頌，再贊在相滿應(yīng)的t2時(shí)刻姿加入墾觸發(fā)認(rèn)脈沖歐，晶桑閘管帖再行藝導(dǎo)通魄。這疑樣，把在負(fù)因載RL上就訴可以戲得到遮如圖摸（c）所割示的叔電壓遭波形哥。圖(d）所倘示的伏波形拌為晶殃閘管遺所承怖受的翠正向刊和反蘿向電嶼壓，碗其最忙高正棚向和弱反向抹電壓楚均為初輸入把交流蟻電壓躍的幅跌值U。tO接電打阻負(fù)咸載時(shí)單相丑半波預(yù)可控腎整流軟電路幟電壓六、電辛流波今形動(dòng)畫控制倚角t1tOtOt22tO導(dǎo)通傻角工作似波形整流避輸出吸電壓叉及電素流的尸平均關(guān)值由公濫式可昌知：改變相控制光角，擦可改箱變輸絲式出電砌壓Uo。uuoR+–+uT+––LTioDiou>0時(shí)：D反向涂截止撞，不幟影響疲整流助電路鏈工作勉。u

<0時(shí)：

D正向?qū)?晶閘管承受反向電壓關(guān)斷,電感元件L釋放能量形成的電流經(jīng)D構(gòu)成回路(續(xù)流),負(fù)載電壓uo波形與電阻性負(fù)載相同(見波形圖)。②電感事性負(fù)憑載(加續(xù)流伴二極塌管)+–電路tOtOtOt1tOt22工作枕波形當(dāng)晶睡閘管生剛觸如發(fā)導(dǎo)梨通時(shí)爸，電旨感元孕件中跟產(chǎn)生預(yù)阻礙磁電流踐變化辰的感患應(yīng)電鑒動(dòng)勢(shì)似（其符極性坑在電諷路圖狹中為感上正給下負(fù)端），顧電路淡中電籠流不靜能躍于變，丟將由澡零逐遷漸上昆升如廁波形窩圖(a夫)，當(dāng)刺電流難到達(dá)址最大利值時(shí)針，感噴應(yīng)電聚動(dòng)勢(shì)濫為零杏，而老后電甩流減音小，杏電動(dòng)淋勢(shì)eL也就躍改變饑極性鉗，在讀電路把圖中條為下遺正上腿負(fù)。違此后惹，在御交流擊電壓u到達(dá)姻零值綁之前槳，eL和u極性譜相同重，晶竊閘管腔當(dāng)然雁導(dǎo)通社。即涌使電容壓u經(jīng)過斜零值據(jù)變負(fù)船之后當(dāng)，只晉要eL大于u，晶懂閘管漆繼續(xù)餅承受就正向米電壓沿，電逃流仍強(qiáng)將繼愧續(xù)流背通，省如波奏形圖(a極)。只寺要電缺流大拉于維顏持電抄流時(shí)綿，晶部閘管砌不能定關(guān)斷嘴，負(fù)滑載上梯出現(xiàn)乳了負(fù)炒電壓罰。當(dāng)凈電流裳下降披到維棟持電綠流以曲下時(shí)兵，晶浪閘管鳥才能聯(lián)關(guān)斷露，并滲且立鉗即承旦受反棒向電訂壓，潑如波稻形圖(b航)所示登。2.單相槍半控迷橋式撒整流遠(yuǎn)電路電路T1和D2承受蘇正向電壓損。T1控制著極加層觸發(fā)午電壓,則T1和D2導(dǎo)通，電流棕的通演路為T1、T2晶閘管D1、D2晶體管aRLD2T1b電壓u為正狹半周時(shí)io+–+–T1T2RLuoD1D2au+–b此時(shí)檔，T2和D1均承汪受反鑄向電適壓而現(xiàn)截止怎。io+–+–T1T2RLuoD1D2au+–bT2和D1承受惡正向電壓甚。T2控制持極加清觸發(fā)悅電壓,則T2和D1導(dǎo)通，電流惹的通研路為電壓u為負(fù)饞半周時(shí)bRLD1T2a此時(shí)房誠(chéng)，T1和D2均承百受反勝向電菌壓而宵截止珍。ttOtO工作碑波形2動(dòng)畫tO輸出彎電壓圣的平朗均值2.指2.蹦4.晶閘特管逆良變電手路與整央流相饅對(duì)應(yīng)無，能有夠?qū)嵸|(zhì)現(xiàn)DC樓-A說C變換妖的電伯路稱置為逆嬌變電拴路。輝逆變磚電路屆分有攀源逆廊變和趁無源堂逆變速。這價(jià)里只寬介紹迎無源鄙逆變仆電路交流披側(cè)接狀電網(wǎng)股，為慮有源巾逆變逼。交拔流側(cè)廳接負(fù)浴載，勵(lì)為無頓源逆砍變。1.逆變緞電路喚的基扶本工易作原搶理電路跑如圖夢(mèng)所示抖。S1～S4是橋堆式電緒路的4個(gè)臂容，由鵝電力學(xué)電子美器件遮及輔駁助電篩路組橡成。S1、S4閉合枕，S2、S3斷開丑時(shí)，睜負(fù)載腿電壓uo為正伙，S1、S4斷開和，S2、S3閉合徑時(shí)，uo為負(fù)父，把否直流平電變候成了逐交流煩電。炸改變嬌兩組逝開關(guān)卷切換齊頻率哪，可協(xié)改變發(fā)輸出亞交流子電頻也率。2.晶閘帥管逆名變電籮路舉鳳例如圖死（a）是肝基本宇的負(fù)使載換架流電怕路，4個(gè)橋氣臂均稀由晶古閘管磨組成盜。整存?zhèn)€負(fù)兇載工浴作在側(cè)接近看并聯(lián)塊諧振見狀態(tài)犧而略嘆呈容程性。桌直流嚴(yán)側(cè)串薪電感蟻，工斥作過嘆程可領(lǐng)認(rèn)為id基本泥沒有嶼脈動(dòng)松。4個(gè)臂碑的切籌換僅夸使電瞞流路壇徑改槐變，駛負(fù)載驢電流回基本裙呈矩注形波有。負(fù)納載工砍作在舉對(duì)基賠波電植流接拴近并態(tài)聯(lián)諧身振的夠狀態(tài)吐，對(duì)炕基波鍬阻抗什很大謊，對(duì)傭諧波憑阻抗壘很小掉，uo波形掠接近筒正弦治。t1前：VT1、VT4通，VT2、VT3斷，uo、io均為列正，VT2、VT3電壓儉即為uot1時(shí)：朱觸發(fā)VT2、VT3使其捧開通豆，uo加到VT4、VT1上使螞其承脹受反公壓而規(guī)關(guān)斷嫁，電程流從VT1、VT4換到VT3、VT2。t1必須共在uo過零趕前并方留有稼足夠號(hào)裕量案，才董能使肥換流率順利評(píng)完成窗。電阻敢負(fù)載也時(shí)，跑負(fù)載裕電流io和uo的波皆形相突同，熱相位朝也相弦同。民阻感習(xí)負(fù)載漏時(shí)，io滯后倦于uo，波躬形也互不同拳，如鴨圖（b）。負(fù)載籮換流簡(jiǎn)電路2.擊3任務(wù)塊實(shí)施寨過程2.烘3.豬1任務(wù)舟分析根據(jù)泉任務(wù)賊目標(biāo)昂，繪賺制原盈理框通圖如半圖所額示。上圖院包括瓜調(diào)壓影電路娛、濾兔波電觸路、邁觸發(fā)爸電路主。交異流22戶0V經(jīng)過真晶閘繁管調(diào)大壓、桐濾波團(tuán)后去初控制站燈泡雞亮暗鍋。觸頑發(fā)電盆路控文制晶跪閘管稿的導(dǎo)灶通角巾，進(jìn)宗行調(diào)嗽節(jié)輸云出電活壓。電源調(diào)壓電路濾波電路燈泡觸發(fā)電路電源調(diào)壓電路濾波電路燈泡觸發(fā)電路2.衫3.港2任務(wù)牛設(shè)計(jì)調(diào)光賽臺(tái)燈標(biāo)采用單如下簽電路衣圖。危電路牙中，吊燈泡莫用交御流電文壓供行電，放使用絕雙向鳳晶閘引管調(diào)挑光，拋主要蛛由積港分移款相電就路與澡雙向贊晶閘蝕管主峰回路憶組成倍，負(fù)秋載可這以是宿燈泡陶、電刪機(jī)、鐘發(fā)熱善體(如電琴熱毯)等。聽調(diào)節(jié)w可連更續(xù)地到調(diào)光懇、調(diào)界速、斬調(diào)溫庭。該墳電路步中主貫要是抓雙向銳晶閘銹管選逝擇，王家庭諷用的霉一般船選用MA耕C9順7A吧6、KP秩5-握7為宜姜。2.到3.欠3任務(wù)侵實(shí)現(xiàn)在調(diào)解光電御路中沾，關(guān)桃閉開個(gè)關(guān)K，22甚0V交流首電源日經(jīng)燈測(cè)泡、男電感L、w、R對(duì)電菜容C2充電非。當(dāng)C2兩端粥電壓刪上升恩到觸脊發(fā)二披極管VD的阻想斷電艱壓時(shí)客，VD開始透導(dǎo)通黃，C2通過VD向雙毒向晶襲閘管羽的G極放棚電，煉觸發(fā)贏雙向炸晶閘廢管導(dǎo)何通。閣雙向面晶閘寸管導(dǎo)眼通后蠟，將陜市電梢與燈激泡接命通，崇燈泡扒點(diǎn)亮烤。雙忠向晶豬閘管騾的導(dǎo)段通角幅由w、R和C2組成些的移譯相網(wǎng)冰絡(luò)的污充電辰時(shí)間順常數(shù)τ=（RW磁+R）C2決定膛，調(diào)惰節(jié)w的阻飼值即薪可改擱變可柳控硅丑的導(dǎo)停通角鑒，改丑變燈錦泡兩林端交卷流電月壓，滅從而臨起到將調(diào)光層的作戰(zhàn)用。董電路余中的L和C1組成助低通民濾波放器，虹防止那臺(tái)燈置工作合時(shí)產(chǎn)揭生的搞高次許諧波資輻射塌對(duì)其錯(cuò)他電伶器的鋪干擾壞。2.游4知識(shí)稅鏈接2.停4.蠻1晶閘補(bǔ)管的嫩主要姻參數(shù)為了逮正確蹦地選楚擇和播使用蘋晶閘淺管，忘還必罩須了趨解它社的電鐮壓、吵電流山等主浮要參身數(shù)的餓意義釀。晶兄閘管瞧的主底要參零數(shù)有況以下協(xié)幾項(xiàng)械：①UDR落M:正向勿重復(fù)裕峰值業(yè)電壓古（晶閘箭管耐壓奇值）晶閘引管控制穩(wěn)極開惠路且禾正向六阻斷巷情況庫(kù)下,允許串重復(fù)擇加在晶閘沉管兩端篇的正債向峰貼值電頭壓。一般迎取UFR船M=80解%UB0。普通晶閘萄管UFR踐M為10把0V—30唱00煎V②URR奪M：反向貨重復(fù)誼峰值扭電壓控制大極開國(guó)路時(shí),允許蠢重復(fù)統(tǒng)作用柏在晶閘珠管元件上或的反鍛向峰藏值電虹壓。一般疼取URR緣瑞M=旱80鹿%UBR普通晶閘扛管URR匯M為10饞0V—30涼00僑V正向平均電流環(huán)境溫度為40C及標(biāo)準(zhǔn)散熱條件下，晶閘管處于全導(dǎo)通時(shí)可以連續(xù)通過的工頻正弦半波電流的平均值。

③IF：IFt2如果使正弦擾半波莊電流邀的最榮大值桑為Im,則普通事晶閘芝管IF為1A—10膛00疤A。它不符是一轉(zhuǎn)成不搬變的頭，受爭(zhēng)冷卻港條件嬸、環(huán)境騙溫度忽、元城件導(dǎo)克通角條、元?jiǎng)偧渴€(gè)周外期的濾導(dǎo)電盼次數(shù)鈴等因巧素的蜂影響淋。④IH:維持雀電流娃：在規(guī)劈燕定的領(lǐng)環(huán)境嫌和控檔制極夏斷路腔時(shí)，沸晶閘葡管維肌持導(dǎo)聚通狀氧態(tài)所枯必須醉的最復(fù)小電歷流。億一般IH為幾孔十~一百列多毫稱安。型號(hào)反向重復(fù)峰值電壓正向阻斷峰值電壓不重復(fù)浪涌電流通態(tài)平均電流維持電流觸發(fā)電壓觸發(fā)電流URR