可控硅及其应用

1、 第七章可控硅及其应用第一节可控硅的结构和工作原理教学目的：1、了解单向可控硅与双向可控硅的结构与符号。 2、掌握单向可控硅及双向可控硅的工作原理。教学重点：单向可控硅及双向可控硅的工作原理。教学难点：单向可控硅及双向可控硅的工作原理。教学方法与手段：1、教师讲授与多媒体课件相结合；实习实训相结合。课时方案：课时一、 单向可控硅一、单向可控硅的结构与符号可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图1所示.图1 可控硅等效图解图二、单向可控硅的工作原理当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此

2、时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=1ib1=12ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反应，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。由于BG1和BG2所构成的正反应作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以

3、它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件如下：状态条件从关断到导通1、阳极电位高于是阴极电位2、控制极有足够的正向电压和电流维持导通1、阳极电位高于阴极电位2、阳极电流大于维持电流从导通到关断1、阳极电位低于阴极电位2、阳极电流小于维持电流三、单向可控硅的主要参数可控硅的主要参数有: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-阴极间电流的平均值。2、正向阻断峰值电压在控制极开路未加触发信号，阳极正向电压还未超过导能电压时，可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅承受的正向电压峰值，不能超过手册给出的这个参数值。3、反向阴断峰值电压当可控硅加反向电压，处于反向

4、关断状态时，可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。使用时，不能超过手册给出的这个参数值。4、控制极触发电流Ig1触发电压VGT在规定的环境温度下，阳极-阴极间加有一定电压时，可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极电流和电压。5、维持电流在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的最小阳极正向电流。二、双向可控硅一、双向可控硅的结构与符号双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成的，对外也引出三个电极，其结构如下图。双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联，但只有一个控制极。二、双向可控硅的工作特点双向晶闸管与单向晶闸管一样，也具有触发控制特性。不过，它的触发控制特性与单向晶

5、闸管有很大的不同，这就是无论在阳极和阴极间接人何种极性的电压，只要在它的控制极上加上一个触发脉冲，也不管这个脉冲是什么极性的,都可以便双向晶闸管导通。  由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制，因此双向晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分，通常把这两个主电极称为T1电极和T2电极，将接在P型半导体材料上的主电极称为T1电极，将接在N型半导体材料上的电极称为T2电极。由于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分，所以它的参数中也就没有正向峰值电压与反同峰值电压之分，而只用一个最大峰值电压，双向晶闸管的其他参数那么和单向晶闸管相同。本课小结：、单向可控硅导通

6、的条件：阳极与阴极之间加正向电压，控制极与阴极之间加正向电压。、单向可控硅一旦导通，控制极失去了控制作用。、双向可控硅的主电极T1与T2之间无论加正向电压，还是加反向电压，都导通，因此双向可控硅可以应用在交流电路中作无触点的开关电路。作业：?电子技术根底?教材P140 7-1、7-2、7-3。第二节可控硅触发电路教学目的：、了解单结晶体管的结构与符号。、掌握单向可控硅触发电路的工作原理。 、掌握双向可控硅触发电路的工作原理教学重点：单向可控硅及双向可控硅触发电路的工作原理。教学难点：单向可控硅及双向可控硅触发电路的工作原理。教学方法与手段：1、教师讲授与多媒体课件相结合；实习实训相结合。课时方

7、案：课时一、单向可控硅触发电路一、单结晶体管的结构和型号二、单结晶体管的根本特性上图为单结晶体管的等效电路，rb1表示e与b1间的电阻，它随发射极电流而变，即IE上升，rb1下降，rb2表示e与b2间的电阻，数值与IE无关。单结晶体管导通的条件是：G2>G1+VD其中G2是加在E上的正向电压。是RB1与RB2的分压比，G2是加在B2上的正向电压。三、单结晶体管触发电路二、 双向可控硅触发电路一、双向可控硅触发电路本课小结：、学习了单结晶体管的结构及工作原理。、了解了单向可控硅触发电路的工作情况。、学习了双向可控硅触发电路的工作原理。作业：?电子技术根底?教材P140-、-、-、-、-第三

8、节可控硅应用电路教学目的：、掌握可控硅整流电路的工作原理。、了解音乐彩灯控制器的工作原理。 、了解平安感应开关电路的工作原理。教学重点：可控硅整流电路的工作原理。教学难点：平安感应开关电路的工作原理。教学方法与手段：1、教师讲授与多媒体课件相结合；实习实训相结合。课时方案：课时一、 可控硅整流电路一、单相半波可控整流电路二、工作原理1、工作原理电路和波形如下图，设u2=U2sin。正半周：0tt1,ug=0,T正向阻断，id=0,uT=u2,ud=0t=t时,参加ug脉冲，T导通，忽略其正向压降，uT=0,ud=u2,id=ud/Rd。负半周：t2当u2自然过零时，T自行关断而处于反向阻断状态

9、，ut=0,ud=0,id=0。从0到t1的电度角为，叫控制角。从t1到的电度角为，叫导通角，显然+=。当=0，=180度时，可控硅全导通，与不控整流一样，当=180度，=0度时，可控硅全关断，输出电压为零。 三、 音乐彩灯控制器×××××××220vVTAKGTRPRCFU从收录机等音响设备的扬声器两端，引出音频信号，经升压变压器T升压后，作为单向可控硅的触发信号。由于音频信号的幅度会随着音乐的节奏而不断变化，因此，当幅度大时，使可控硅导通，而幅度小时，可控硅仍处于阻断状态。这样可控硅就工作在导通、阻断或非全导通状态，使彩灯随音乐的旋律而不断闪烁。本课小结：可控硅整流电路输出电压是可调的，通过控制触发器电压到来的时间，触发电压来得越早，输出电压就越高，触发电压来得越迟，输出电压就越低。作业：?电子技术根底?教材P141 7-11、7-12 豆丁致力于构建全球领先的文档发布与销售平台，面向世界范围提供便捷、平安、专业、有效的文档营销效劳。包括中国、日本、韩国、北美、欧洲等在内的豆丁全球分站，将面向全球各地的文档拥有者和代理商提供效劳，帮助他们把文档发行到世界的每一个角落。豆丁正在全球各地建立便捷、平安、高效的支付与兑换渠道，为每一位用户提供优质的文档交易和账务效劳。 豆丁致力于构建全