课??题

8.1?晶闸管

8.2?晶闸管触发电路

课?型

新课

授课班级

授课时数

2

教学目标

1．掌握晶闸管的结构和工作原理。

2．了解晶闸管触发电路。

教学重点

1．晶闸管的分类、结构、型号、参数和工作特性。

2．单结晶体管的特性及晶闸管触发电路的工作原理。

教学难点

1．晶闸管的工作特性。

2．单结晶体管触发电路的工作原理。

学情分析

教学效果

教后记

新课

A．引入

晶闸管俗称可控硅。具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、使用方便等优点。它广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备中。

B．复习

三端集成稳压器的分类。

C．新授课

8.1　晶闸管

8.1.1?单向晶闸管

1．单向晶闸管的结构和符号

（1）外形

平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。

（2）符号及内部结构

三个电极：阳极A、阴极K、控制极G

4层半导体：———

—引出线为控制极；—引出线为阳极；—引出线为阴极

3个PN结（，，）

文字符号：一般用SCR、KG、CT、VT表示。

2．单向晶闸管的工作原理：

（1）实验演示：

① 正向阻断：A－K加正向电压，G无电压－不导通。

② 反向阻断：A－K加反向电压，G无论是否加控制电压－不导通。

③ 触发导通：A—K加正向电压，G，K加正向电压—导通。

④ 导通后控制极失去控制作用：晶闸管一旦导通，降低或去掉控制极电压仍导通。

（2）工作特点：

① 单向晶闸管导通必须具备两个条件：一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压；二是控制极与阴极之间也要接正向电压。

② 晶闸管一旦接通后，去掉控制极电压时，晶闸管仍然导通。

③ 导通后的晶闸管若要关断时，必须将阳极电压降低到一定程度。

??④ 晶闸管具有控制强电的作用，即利用弱电信号对控制极的作用，就可使晶闸管导通去控制强电系统。

3．单向晶闸管主要参数

（1）额定正向平均电流

在规定环境温度和散热条件下，允许通过阳极和阴极之间的电流平均值。

（2）维持电流

在规定环境温度、控制极断开的条件下，保持晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。

（3）控制极触发电压和电流

在规定环境温度及一定正向电压条件下，使晶闸管从关断到导通，控制极所需的最小电压和电流。

（4）正向阻断峰值电压

在控制极开路和晶闸管正向阻断的条件下，可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。

（5）反向阻断峰值电压

在控制极断开时，可以重复加在晶闸管上的反向峰值电压。

4．晶闸管的型号及含义

C

3

（1）型号

____ ______ _ T____ -5_ / 500

表示额定正向平均电流为5 A

表示晶闸管元件

表示N型硅材料

表示三个电极

表示额定电压为500 V

____________________________________

 _________________________________________________

________________________________________________ _

（2）简易检测

a．用万用表“R ′ 10”挡，黑笔接阳极，红笔接阴极，指针应接近 ￥ 。

b．合上S，表针应指很小阻值，约为60 W ~ 200 W，表明晶闸管能触发导通。

c．断开S，表针不回到零，表明晶闸管是正常的。

8.1.2?双向晶闸管

1．双向晶闸管的结构与符号

（1）外形

（2）符号

文字符号：TLC、SCR、CT及KG、KS等表示。

（3）结构

有三个电极，为主电极和，另一个电极G为控制极。

2．双向晶闸管的工作特点

特性：主电极、无论加正向电压还是反向电压，其控制极G的触发信号无论是正向还是反向，它都能被“触发”导通。主电极间电压是交流形式。

3．双向晶闸管的检测

（1）用万用表“R ′ 1 k”挡，黑笔接，红笔接，表针应不动或微动，调换两表笔，表针仍不动或微动为正常。

（2）用万用表“R ′ 1”挡，黑笔接，红笔接，将触发极与短接一下后离开，万用表应保持几欧到几十欧的读数；调换两表笔，再次将触发极与短接一下后离开，万用表指示情况同上。

（3）对功率放大或功率较小但质量较差的双向晶闸管，应将万用表黑表笔接电池负极。然后按（2）所述方法测量判断。

8.2　晶闸管触发电路

8.2.1?单向晶闸管触发电路

1．单结晶体管的结构和型号

（1）结构

三个电极：发射极E、第一基极、第二基极。

一个PN结。

（2）电路符号

发射极箭头指向极，表示经PN结的电流只流向。

（3）外形

2．单结晶体管的基本特性

（1）等效电路

：E与间电阻，随发射极电流而变，即上升，下降。

：E与间的电阻，数值与IE无关。

：两基极间电阻。=+。

h ：称为分压比，与的比值，h 一般在0.3 ~ 0.8之间。

（2）导通条件

3．单结晶体管触发电路

（1）单结晶体管触发脉冲形成电路

（2）工作原理

电源接通后，通过微调电阻和电阻向电容C充电，当单结晶体管满足导通条件，单结晶体管导通，C迅速放电，在电阻上形成一个很窄的正脉冲。经过一个周期后，单结晶体管截止，由通过微调电阻和电阻向电容C充电，重复上述过程。

8.2.2?双向晶闸管触发电路

1．双向二极管触发电路

（1）触发电路

：双向二极管。：双向晶闸管。：负载。

（2）工作原理

① 交流电源处于正半周，对电容C充电，电压极性为上正下负。

② 电压增大到使双向二极管导通，可使双向晶闸管导通。

③ 当交流电源过零的瞬间，双向晶闸管自行阻断。

④ 交流电源处于负半周，对电容C充电，电压极性为下正上负。

⑤ 电压增大到的转折电压，使双向二极管反相导通，可使双向晶闸管导通。

⑥ 调节值，即可改变电容的充电常数，从而改变脉冲出现时刻，可改变晶闸管的导通角。

2．其他类型的触发电路

（1）RC触发电路

特点：简单、成本低。

（2）晶体管组合触发电路

、：为NPN型，只用C、E两极。

（3）氖管触发电路

成本低，氖管可作指示器。

（实物演示）

（讲解）

（实验演示）

（总结）

（讲解）

（引导学生参考教材）

（实物展示）

（讲解）

（讲解）

（分析工作原理）

（讲解电路）

（分析工作原理）

（讲解电路）

（引导学生阅读教材）

练习

1．单向晶闸管内部结构包括____层半导体材料，构成____个PN结。它有三个电极分别是____，____和____。

2．单向晶闸管导通必须具备两个条件：一是____；二是____。

3．单结晶体管有三个电极：____、____和____，只有____个PN结。

小结

1．单向晶闸管导通必须具备两个条件：一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压；二是控制极与阴极之间也要接正向电压。

2．晶闸管一旦接通，降低或去掉控制极电压仍导通。

3．导通后的晶闸管若要关断时，必须将阳极电压降低到一定程度。

布置作业

P147习题八

8-1，8-3，8-4，8-5。