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1、,项目四 晶闸管及可控整流电路,1、熟知晶闸管的结构、分类、符号、特性及应用。2、能识别典型的可控整流电路，以及组成元件的作用。3、熟悉典型可控整流电路的工作原理和分析方法。,知识目标,1、能识别制作台灯调光电路所需的元器件。2、会用万用表测试制作台灯调光电路中各元件的质量。3、会安装、调试制作台灯调光电路。4、会用万用表和示波器测试和分析典型的可控整流电路。,技能目标,安全规范,1、电烙铁的安全使用2、万用表的安全使用3、示波器的安全使用,情景模拟,双休日，小李在家休息。邻居王奶奶的台灯坏了，知道小李在职校学的是电工，就拿过来请小李修理。小李熟练地拆下外壳，用万用表检查后，发现是晶闸管的故障
2、。小李用电烙铁拆下坏的元器件，换上一只新的。不一会儿，王奶奶的台灯又能正常工作了。王奶奶伸出大拇指，夸奖地说：“小李，你真行，学到了真本领”。你想知道小李是如何修晶闸管的故障的吗？让我们一起来学一学，做一做！,任务一 制作台灯调光电路,基础知识,知识链接1 普通晶闸管,一、普通晶闸管,1晶闸管的结构和工作原理,普通晶闸管的结构和工作原理,结论：,晶闸管导通条件：阳极加正向电压、门极加正向电压；关断条件：阳极电流小于维持电流,2、晶闸管的特性,阳极伏安特性,3、晶闸管主要参数,（1）阳极参数 晶闸管的额定电压 晶闸管的额定电流 维持电流 擎住电流（2）门极参数（3）动态参数,二、双向晶闸管,1、
3、外形,3、双向晶闸管的特性,4、双向晶闸管的触发方式,双向晶闸管正反两个方向都能导通，门极加正负电压都能触发。主电压与触发电压相互配合，可以得到四种触发方式：1）+触发方式。主极T1为正，T2为负；门极电压G为正，T2为负。特性曲线在第象限。2）-触发方式。主极T1为正，T2为负；门极电压G为负，T2为正。特性曲线在第象限。3）+触发方式。主极T1为负，T2为正；门极电压G为正，T2为负。特性曲线在第象限。4）-触发方式。主极T1为负，T2为正；门极电压G为负，T2为正。特性曲线在第象限。由于双向晶闸管的内部结构原因，四种触发方式中灵敏度不相同，以+触发方式灵敏度最低，使用时要尽量避开，常采用
4、的触发方式为+和-。,三、可关断晶闸管（GTO）,1、外形,2、GTO的结构,3、GTO的工作原理,GTO的触发导通原理与普通晶闸管相似，阳极加正向电压，门极加正触发信号后，使GTO导通。但是它的关断原理、方式与普通晶闸管大不相同。普通晶闸管门极正信号触发导通后就处于深度饱和状态维持导通，除非阳、阴极之间正向电流小于维持电流IH或电源切断之后才会由导通状态变为阻断状态。而GTO导通后接近临界饱和状态，可给门极加上足够大的负电压破坏临界状态使其关断,4、GTO的阳极伏安特性,5、GTO的主要参数,（1）最大可关断阳极电流IATO最大可关断阳极电流IATO是可以通过门极进行关断的最大阳极电流，当阳
5、极电流超过IATO时，门极负电流脉冲不可能将GTO关断。通常将最大可关断阳极电流IATO作为GTO的额定电流。应用中，最大可关断阳极电流IATO还与工作频率、门极负电流的波形、工作温度以及电路参数等因素有关，它不是一个固定不变的数值。（2）门极最大负脉冲电流IGRM门极最大负脉冲电流IGRM为关断GTO门极施加的最大反向电流。（3）电流关断增益OFF 电流关断增益OFF为IATO与IGRM的比值，OFF=IATO/IGRM。OFF反映门极电流对阳极电流控制能力的强弱，OFF值越大控制能力越强。这一比值比较小，一般为5左右，这就是说，要关断GTO门极的负电流的幅度也是很大的。如OFF=5，GTO
6、的阳极电流为1000A，那么要想关断它必须在门极加200A的反向电流。,四、普通晶闸管的识别,1普通晶闸管的外形识别（1）见实物（2）普通晶闸管的外形如参考书图1-2所示。从外观上判断，3个电极形状各不相同，无需作任何测量就可以识别。小电流TO-220AB型塑封式和贴片式晶闸管面对印字面、引脚朝下，则从左向右的排列顺序依次为阴极K、阳极A和门极G。小电流TO-92型塑封式晶闸管面对印字面、引脚朝下，则从左向右的排列顺序依次为阴极K、门极G和阳极A。小功率螺栓式晶闸管的螺栓为阳极A，门极G比阴极K细，对于大功率螺栓式晶闸管来说,螺栓是晶闸管的阳极A(它与散热器紧密连接)，门极和阴极则用金属编制套
7、引出，像一根辫子，粗辫子线是阴极K，细辫子线是门极G。平板式晶闸管中间金属环是门极G，用一根导线引出，靠近门极的平面是阴极,另一面则为阳极。,2普通晶闸管的型号命名（1）国产晶闸管的命名国产可控硅（晶闸管）的型号有部颁新标准（JB1144-75）KP系列和部颁旧标准（JB1144-71）3CT系列。KP系列的型号及含义如下：,（2）国外晶闸管的命名“SCR”（Semiconductor Controlled Rectifier）是单向可控硅（晶闸管）的统称。在这个命名前提下，各个生产商有其自己产品命名方式。最早的MOTOROLA(摩托罗拉半导体)公司取第一个字母“M”代表其摩托罗拉，“CR”代
8、表单向，因而组合成单向可控硅“MCR”的第一代命名，如：MCR100-6。PHILIPS(飞利浦)公司则沿袭了BT字母来对单向可控硅的命名，如：BT145-500R。日本三菱公司(现瑞萨科技)在单向可控硅器件命名上，则去掉了“SCR”的第一个字母“S”，以“CR”直接命名，如：CR02AM。ST-意法半导体公司对单向可控硅的命名，型号前缀字母则以：X、P、TN、TYN、TS、BTW来命名单向可控硅产品，如X0405MF。美国泰科(TECCOR)以型号前缀字母“S”来对单向可控硅命名，例如：S8065K。,五、普通晶闸管的检测,普通晶闸管的测试,见老师演示学生练习用万用表测试普通晶闸管 晶闸管引
9、脚电阻测量记录表,一、单结晶体管的结构、符号,知识链接2 单结晶体管,二、单结晶体管的伏安特性,三、单结晶体管的识别,单结晶体管又称为双基极二极管，外形见实物。在管壳边凸起处顺时针依次是：发射极e，第一基极b1，第二基极b2。,四、单结晶体管的检测1、单结晶体管的电极判定,2、单结晶体管的质量检测,（1）测量PN结正、反向电阻大小。将万用表置于Rl00档或R1k档，黑表笔接发射极e，红表笔接基极b1、b2时，测得管子PN结的正向电阻一般应为几至几十千欧，要比普通二极管的正向电阻稍大一些。再将红表笔接发射极e，黑表笔分别接基极bl或b2，测得PN结的反向电阻，正常时指针偏向(无穷大)。一般讲，反
10、向电阻与正向电阻的比值应大于100为好。（2）测量基极电阻Rbb。将万用表的红、黑表笔分别任意极b1和b2，测量b1、b2间的电阻应在212k范围内，阻值过大或过小都不好。,（3）测量负阻特性。单结晶体管负阻特性测试电路如图1-24所示。在管子的基极b1、b2之间外接10V直流电源，将万用表Rl00挡或Rlk挡，红表笔接b1极，黑表笔接e极，因这时接通了仪表内部电池，相当于在e、b1极之间加上1.5V正向电压。由于此时管子的输入电压(15V)远低于峰点电压Up，管子处于截止状态且远离负阻区，所以发射极电流Ie，很小(微安级电流)，仪表指针应偏向左侧，表明管子具有负阻特性。如果指针偏向右侧，即I
11、e相当大(毫安级电流)，与普通二极管伏安特性类似，则表明被测管无负阻特性，当然不宜使用。,单结晶体管的测试,见老师演示学生练习用万用表测试单结晶体管单结晶体管引脚电阻测量数据记录表,（一）电阻性负载单相半波可控整流电路,1电路组成,一、单相半波可控整流电路,知识链接3 单相半波可控整流电路,2、工作原理,单相半波可控整流原理,3、基本的物理量计算,二、单相桥式可控整流电路,（一）单相桥式半控整流电路,1电阻性负载,单相半控桥式整流电路带电阻性负载电路参数的计算：,操作分析,读一读 台灯调光电路原理图,列一列 元器件清单,做一做 电路安装,1、根据电路原理图，设计绘制多功能板安装接线图。元件布局
12、可参考图4-1-22，设计要求如下：(1)元器件排列成两排，每排5-6个元件。(2)电阻器、二极管应相互平行。(3)元器件排列整齐、均匀。(4)电路连结不能出错，线路不能交差。2、按照工艺要求对元器件的引脚进行加工。3、按焊接工艺要求对元器件进行焊接，直到所有元件焊接完为止。4、按接线要求进行接线。,测一测 通电检测,1、线路接线检查。按电路图从电源开始，逐段核对接线有无漏接、错接、冗接之处，检查焊点是否符合要求,元器件有无安装错误。2、检查各元件装配无误后,接通220V电源，开始调试。（1）由于电路直接与市电相连，调试时应注意安全，防止触电。调试前认真、仔细检查各元器件安装情况，最后接上灯泡
13、，进行调试。（2）插上电源插头，人体各部分远离印制电路板，打开开关，旋转电位器，灯泡应逐渐变亮。3、常见故障原因分析（1）由BT33组成的单结晶体管张弛振荡器停振，可能造成灯泡不亮，灯泡不可调光。造成的原因可能BT33损坏，C损坏等。（2）电位器顺时针旋转时，灯泡逐渐变暗，可能是电位器中心抽头接错位置所造成的（3）当调节电位器RP至最小位置时，突然发现灯泡熄灭，则应适当增大电阻R4的阻值。4、电路调试好后，开始按表4-11检测数据，并做好记录。,1、灯泡微亮时RP阻值大电压低 RP阻值大电容充电慢振荡频率低可控硅的导通角小输出电压低灯泡微亮 2、灯泡最亮时RP阻值为零电压高RP阻值小电容充电快振荡频率高可控硅的导通角大输出电压高灯泡最亮 3、电容C充放电过程：Ve点达到峰点电压时，放电经过eb1向R3放电，在R3上形成脉冲电压。Ve点达到谷点电压时，单结晶体管截止。,分析：,操作评价,结束！,
