晶闸管及其应用教案

问题Task 9晶闸管及其应用9.1理解和测试单双向晶闸管和单结晶闸管课程类型新课教学课授课时间2教学目标了解单向双向晶闸管和单结晶体管的结构、引脚、主要参数和基本特性教学重点万用表的正确使用教学困难单双向晶闸管和单结晶闸管的识别与检测学习情境分析教学效果教学后记A.引入新课程物理演示：向学生展示单向、双向晶闸管和单结晶体管，并展示本课的任务。B.新讲座基础知识单向晶闸管外观单向晶闸管的外观如图9-1所示。图9-1单向晶闸管的形状结构和符号单向晶闸管由三个PN结及其分成四个区域组成，如图9-2所示。阳极A和阴极K分别从外层的P型半导体和N型半导体引出，控制电极G从中间的P型半导体引出。字符符号由“V”表示。(a)结构(b)符号图9-2单向晶闸管的结构和符号工作特点单向晶闸管的导通必须满足两个条件：(1)阳极(A)和阴极(K)之间必须使用直流电压(或正向偏压)；即：uak 0；(2)在控制电极(G)和阴极(K)之间也应该有正触发电压；也就是说，ugk 0。2.晶闸管导通后，控制极(G)将失去其功能，即当UGK=0时，晶闸管仍导通。3.单向晶闸管关闭时必须满足：晶闸管的导通(工作)电流小于晶闸管的保持电流值，或者在阳极(A)和阴极(K)之间施加反向电压(反向偏置电压)；也就是说，iv ih或uak 0或UG 0=)，无论在第一阳极(T1)和第二阳极(T2)之间施加的是直流电压还是反向电压，晶闸管都可以导通。2.晶闸管导通后，控制极(G)将失去其功能，即当UG=0时，晶闸管仍导通。3.只要传导(工作)电流小于晶闸管的保持电流值，或者施加在第一阳极(T1)和第二阳极(T2)之间的电压过零，双向晶闸管将被关断。三、单结晶体管外观单结晶体管的轮廓如图9-5所示。图9-5单结晶体管概述结构和符号(a)结构(b)符号(c)等效电路图9-6单结晶体管的结构和符号单结晶体管的结构如图9-6(a)所示。它由高电阻率n型硅衬底制成，并且具有非常小接触电阻的两个电极由镀金陶瓷片制成。作为第一基极b1和第二基极b2，p型杂质掺杂在硅衬底另一侧的b2附近以形成PN结，并且电极作为发射极e引出。等效电路由第一基极b1和第二基极b2之间的电阻器rbb (rbb=rb1b2)和发射极e和两个基极电极之间的PN结(即二极管VD)组成。 如图b所示。单结晶体管的图形符号如图(c)所示，字符符号也用“VT”表示。工作特点单结晶体管的e极和b1极之间的电阻reb1随着发射极电流IE而变化。当IE上升时，Reb1下降。单结晶体管的E极和b2极之间的电阻reb2与发射极电流IE无关。单结晶体管的导通条件当Ueb1为低电平时，单结晶体管VT截止；然而，当Ueb1上升到一定值时，IE将增加，reb1将迅速下降，即单结晶体管将迅速导通，这相当于开关闭合。因此，只要改变Ueb1的尺寸，可控单结晶体管就可以快速导通或截止。作业步步骤1:单向晶闸管的识别和检测(一)设备准备：学习任务9所需的指针式万用表和单向晶闸管极性区分选择万用表电阻Rl00块；一个销与黑色表杆固定连接，红色表杆分别与另外两个销连接。测量并读出一组电阻值；不断变化；如果只测量一次的电阻值很小，连接到黑色表杆的引脚是控制极G，连接到红色表杆的引脚是阴极K，剩余的引脚是阳极A。如图9-7所示。图9-7单向晶闸管的极性判别测试1.选择万用表电阻Rlk块；测量G极和A极之间以及A极和K极之间的正负电阻为无穷大。如果G极和A极之间以及A极和K极之间的正向和反向电阻非常小，则表明单向晶闸管内部击穿。选择万用表的电阻rl00块；将黑色表杆连接到A极，红色表杆连接到K极；然后，暂时触摸G极和黑色的表杆(或A极)，单向晶闸管应处于导通状态，即万用表指针向右偏转，应能保持导通状态。各种单向晶闸管的出现及用万用表测试单向晶闸管极性的操作。步骤2:双向晶闸管的识别和检测设备准备表9-2学习任务9 (2)所需的工具、设备和器材清单序列号名字符号编号模型测量单位量1指针万用表500型或MF-47型台湾12三极管交流半导体开关VBCM1A或BT1A 600伏A1极性区分1.T2极点的确定选择万用表的电阻Rl或Rl0。一个销与一个表杆固定连接，另一个表杆分别与另外两个销连接。测量并读出一组电阻值；不断变化；因为第二阳极T2和控制极的G极之间以及第二阳极T2和第一阳极T1之间的电阻应该是无穷大，所以当测量到一个引脚和另外两个引脚之间的电阻是无穷大时，与表杆固定连接的引脚是第二阳极T2；如图9-8(a)所示。对于具有辐射板的双向晶闸管，T2极通常连接到辐射板。图9-8双向晶闸管的极性判别剩余极点的确定将黑色表杆连接到假定的T1极，将红色表杆连接到确定的T2极。在红色表杆与T2杆连续连接的情况下，T2杆(或红色表杆)与假设的G杆瞬时接触；双向晶闸管应处于导通状态，即万用表指针向右偏转并能保持导通状态；那么上述两个假设是极其正确的。如图9-8(b)所示。如果没有出现上述现象，可以更换两极的连接轨距杆进行重新测试。测试1.选择万用表的电阻Rl或Rl0。将黑色表杆连接到T1极，红色表杆连接到T2极。在红色标尺杆与T2杆连续连接，T2杆(或红色标尺杆)与G杆瞬时接触的情况下，万用表指针应向右偏转，并能保持导通状态；如图9-9(a)所示。这意味着晶闸管已经导通，导通方向为T1T2。图9-9双向晶闸管性能测试2.将黑色表杆连接到T2杆，红色表杆连接到T1杆。在黑色标尺杆与T2杆连续连接的情况下，T2杆(或黑色标尺杆)与G杆瞬时接触，万用表指针应再次向右偏转，并能保持导通状态；如图9-9(b)所示。这表明晶闸管已经再次导通，导通方向为T2T1。以上说明双向晶闸管具有双向触发特性。如果上述现象不能实现或选择万用表电阻Rl00。一根针与一根黑色的表杆固定连接，红色的表杆分别与另外两根针连接，测量并读取一组电阻值；不断变化；如果其中一组的电阻值测量值很小，则连接到黑色表杆的引脚为E极。B1极和b2极的区分用黑色的表杆固定E极，另外两个引脚分别与红色的表杆连接，测量并读取其电阻；比较两次测得的电阻值，对于电阻值较大的那一个，红色的表杆连接到b1，剩余的引脚是b2极。通常，金属型单结晶体管的金属外壳是b2极。显示方法(结合演示和解释)实物展示结合演示和解释实物展示结合演示和解释实物展示结合演示和解释演示单向晶闸管的检测。演示双向晶闸管的检测。演示单结晶体管的检测。实