汽车电子技术基础 教案7

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No.7

教学单元2[V]

授课题目晶闸管及其特性

学时4[]

［知识目标］:

晶闸管的结构与工作原理

［能力目标］:

教学目标让学生进一步理解晶闸管的结构及工作原理。

［素质目标］:

逐步培养学生分析电路的能力。

重点晶闸管的工作原理

难点晶闸管的特性

教学方法实物演示法、讲授法、操作法

能力训练

（作业）

教学体会

授课班级授课时间及地点

年月日（星期）第节，楼室

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任务设计

步骤一：复习提问，起到承上启下作用。10分钟

1.说明单相半波整流电路输出点电压如何计算？

2.说明单相桥式整流电路输出点电压如何计算？

由于二极管整流电路得到固定的脉动直流电压，应用在整流电压改变的场合，可以选用晶闸

管作为整流元件，满足工作要求。开门见山引入本课内容。

步骤二：讲授新课65分钟

通过PPT进行结构和工作原理分析。

晶闸管及其特性

一、晶闸管的结构与工作原理

1.晶闸管的结构

外形有螺栓型和平板型两种封装；有三个联接端；螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，能与散

热器紧密联接且安装方便；平板型晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。如下图所示：

a)b)c)

a)外形b)结构c)电气图形符号

2.晶闸管的工作原理

按晶体管的工作原理图，得:

7c2=a21K+ICBO2

IK=1k+】G

1A=1(71+1C2

式中al和a2分别是晶体管VI和V2的共基极电流增益；&JUVZI和5V.U分别是VI和Y2的共

基极漏电流。由以上式可得：

j_%,G++1CB02

］一(%+%)

在低发射极电流下a是很小的，而当发射极电流建立起来之后，a迅速增大。阻断状态：/G=0,

al+a2很小。流过晶闸管的漏电流稍大于两个晶体管漏电流之和。开通状态：注入触发电流使晶

体管的发射极电流增大以致勿+以趋近于1的话，流过晶闸管的电流L,将趋近于无穷大，实现饱

和导通。L实际由外电路决定。

品闸管正常工作时的特性总结如下：

(1)承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。

(2)承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。

(3)晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。

(4)要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。

二、晶闸管的特性

1.伏安特性

(1)正向特性

I行0时，器件两端施加正向电压，只有很小的正向漏电流，为正向阻断状态。正向电压超过

正向转折电压为o,则漏电流急剧增大，器件开通。随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低。

晶闸管本身的压降很小，在IV左右。

正弦半波电流的平均值。标称其额定电流的参数。使用时应按有效值相等的原则来选取晶闸管。

（2）维持电流L

使晶闸管维持导通所必需的最小电流。

（3）擎住电流h

晶闸管刚从断态转入通态井移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。对同一晶闸管来

说，通常L.约L为的2〜4倍,

（4）浪涌电流I1SN

指由于电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流。

3.动态参数

除开通时间1和关断时间1外，还有：

（1）断态电压临界上升里dW上

指在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的外加电压最大上升

率。电压上升率过大，使充电电流足够大，就会使晶闸管误导通。

（2）通态电流临界上升率d77dt

指在规定条件下，晶闸管能承受而无有害影响的最大通态电流上升率。如果电流上升太快，可能

造成局部过热而使晶闸管损坏。

普通晶闸管的各电极判另J分析

由普通晶闸管的结构图可知：控制极G与阴极K之间为一个PN结（入），具有单向导电性，

而阳极A与控制极G之间有两个反向串联的PN结（工、J2）,因此，通过用万用表的RX100电阻

档测量各电极之间的电阻阻值，就能确定三个电极。

3.普通晶闸管的各电极判别操作

将万用表黑表笔接晶闸管的某一电极，红表笔依次去接晶闸管的另外两个电极，若测量结果

有一次为几干欧姆，而另一次为几百欧姆，则可判定黑表笔所接电极是控制极G,并且前一次红表

笔所接的电极是阳极A,后一次红表笔所接的电极是阴极K。若两次测得的电阻阻值都接近无穷大,

则需要更换黑表笔所接电极，直到找出晶闸管的三个甩极为止。

四、普通晶闸管的质量判断

1、用万用表的RX1K电阻档测量普通晶闸管的阳极A与阴极K之间的正、反向电阻阻值，正

常时均应接近无穷大。若测得阳极A与阴极K之间的正、反向电阻阻值为零或较小，则说明晶闸

管的内部已被击穿或漏电。

A

2.普通晶闸管的控人制极G与阴极K之间的正向电阻阻值约为

2KQ,反向电阻阻值约为80KQ以上，若两次测得的电阻阻值均很大或很小，则说明普通晶闸管的

控制极G与阴极K之间开路或短路。

3.普通晶闸管的阳极A与控制极G的正向电阻阻值约为几百千欧姆，反向电阻阻值接近无穷

大，阳极A与控制极G相当于两个反向串联的PN结（工、上），若出现阳极A与控制极G之间的正、

反向电阻阻值不一样，则说明其中有一个PN结被击穿。