晶闸管及其应用教案

159课题任务九晶闸管及其应用9.1单、双向晶闸管和单结晶闸管的认识和检测课型新课授课班级授课时数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、基本特性教学重点万用表的正确使用方法教学难点单、双向晶闸管和单结晶闸管的认识和检测学情分析教学效果教后记160Ａ、导入新课实物展示：向学生展示单向、双向晶闸管和单结晶体管，提出本次课任务。B、新授课基础知识一、单向晶闸管㈠外形单向晶闸管的外形如图9-1所示。图9-1单向晶闸管外形㈡结构与符号单向晶闸管是由三个PN结及其划分为四个区组成，如图9-2所示。由外层的P型和N型半导体分别引出阳极A和阴极K，由中间的P型半导体引出控制极G。文字符号用“V”表示。(a)结构(b)符号图9-2单向晶闸管的结构与符号展示法（结合演示讲解）实物展示161㈢工作特性⒈单向晶闸管的导通必须具备两个条件：①在阳极（A）与阴极（K）之间必须为正向电压（或正向偏压）；即：UAK＞0；②在控制极（G）与阴极（K）之间也应有正向触发电压；即：UGK＞0。⒉晶闸管导通后，控制极（G）将失去作用，即：当UGK＝0，晶闸管仍然导通。⒊单向晶闸管要关断时必须满足：使其导通（工作）电流小于晶闸管的维持电流值或在阳极（A）与阴极（K）之间加上反向电压（反向偏压）；即：IV＜IH或UAK＜0。二、双向晶闸管㈠外形双向晶闸管的外形如图9-3所示。图9-3双向晶闸管外形㈡结构与符号双向晶闸管的结构与符号如图9-4所示，它是一个NPNPN五层结构的半导体器件，其功能相当于一对反向并联的单向晶闸管，电流可以从两个方向通过。所引出的三个电极分别为第一阳极T1、第二阳极T2和控制极G。结合演示讲解实物展示162(a)结构(b)符号图9-4双向晶闸管的结构与符号㈢工作特性⒈双向晶闸管导通必须具备的条件是：只要在控制极（G）加有正或负向触发电压（即UG＞0或UG＜0＝，则不论第一阳极（T1）与第二阳极（T2）之间加正向电压或是反向电压，晶闸管都能导通。⒉晶闸管导通后，控制极（G）将失去作用，即：当UG＝0，晶闸管仍然导通。⒊只要使其导通（工作）电流小于晶闸管的维持电流值，或第一阳极（T1）与第二阳极（T2）间外加的电压过零时，双向晶闸管都将关断。三、单结晶体管㈠外形单结晶体管的外形如图9-5所示。图9-5单结晶体管外形㈡结构与符号结合演示讲解实物展示163(a)结构(b)符号(c)等效电路图9-6单结晶体管的结构与符号单结晶体管的结构如图9-6(a)所示，它是在一块高阻率的N型硅基片上用镀金陶瓷片制作成两个接触电阻很小的极，作为第一基极b1和第二基极b2，在硅基片的另一侧靠近b2处掺入P型杂质，从而形成PN结，并引出电极作为发射极e。其等效电路是由第一基极b1和第二基极b2之间的电阻Rbb（Rbb=Rb1+Rb2）、发射极e与两基极之间的PN结（即二极管VD）所组成，如图(b)所示。单结晶体管的图形符号如图(c)所示，文字符号也用“VT”表示。㈢工作特性⒈单结晶体管的e极与b1极之间的电阻reb1随发射极电流IE而变。当IE上升时reb1就会下降。单结晶体管的e极与b2极之间的电阻reb2与发射极电流IE无关。⒉单结晶体管的导通条件为：在e极与b1极之间应为正向电压（即Ueb1＞0），且在b2极与b1极之间也应为正向电压（即Ub2b1＞＞0）。⒊特性：当Ueb1较低时，单结晶体管VT是截止的；但当Ueb1上升至某一数值时，IE会加大，而reb1迅速下降，即单结晶体管迅速导通，相当于开关的闭合。因此，只要改变Ueb1的大小，就可控制单结晶体管迅速导通或截止。工作步骤步骤一：单向晶闸管的认识和检测结合演示讲解164㈠器材准备：学习任务九所需指针式万用表和单向晶闸管㈡极性判别选用万用表的电阻R×l00Ω挡；用黑表棒固定接一管脚，红表棒分别接其余两个管脚。测读出一组电阻值；不断变换；若其中只有一次测得的电阻值为较小时，黑表棒所接的管脚为控制极G，红表棒所接的管脚为阴极K，剩余一管脚为阳极A。如图9-7所示。图9-7单向晶闸管极性判别㈢检测⒈选用万用表的电阻R×lkΩ挡；测量G极与A极之间、A极与K极之间的正反向电阻均应为无穷大。若G极与A极之间、A极与K极之间的正反向电阻都很小，说明单向晶闸管内部击穿。⒉选用万用表的电阻R×l00Ω挡；将黑表棒接A极，红表棒接K极；再将G极与黑表棒（或A极）瞬间相碰触一下，单向晶闸管应出现导通状态即万用表指针向右偏转，并应能维持导通状态。各种单向晶闸管的外形，以及使用万用表测试单向晶闸管极的操作。步骤二：双向晶闸管的认识和检测㈠器材准备表9-2学习任务九所需工具与器材、设备明细表②序号名称符号型号规格单位数量1指针式万用表500型或MF-47型台12双向晶闸管VBCM1A或BT1A600V个1㈡极性判别演示单向晶闸管的检测165⒈T2极的确定选用万用表的电阻R×lΩ或R×l0Ω挡；用一表棒固定接一管脚，另一表棒分别接其余两个管脚。测读出一组电阻值；不断变换；因第二阳极T2与控制极G极之间、第二阳极T2与第一阳极T1之间的电阻均应为无穷大，所以，当测出某管脚与其余两管脚的阻值为无穷大时，则表棒固定所接的管脚为第二阳极T2；如图9-8(a)所示。带有散热板的双向晶闸管，T2极往往是与散热板相连接。图9-8双向晶闸管极性判别⒉其余两极的确定将黑表棒接假设的T1极，红表棒接已确定的T2极。在红表棒不断开与T2极连接的情况下，将T2极（或红表棒）与假设的G极瞬间相碰触一下；双向晶闸管应出现导通状态即万用表指针向右偏转，并能维持导通状态；则上述假设的两极为正确。如图9-8(b)所示。若不出现上述现象，可改变两极的连接表棒再测。㈢检测⒈选用万用表的电阻R×lΩ或R×l0Ω挡；将黑表棒接T1极，红表棒接T2极。在红表棒不断开与T2极连接的情况下，将T2极（或红表棒）与G极瞬间相碰触一下，万用表指针应向右偏转，并能维持导通状态；如图9-9(a)所示。说明晶闸管已经导通，导通方向为T1→T2。图9-9双向晶闸管性能检测演示双向晶闸管的检测166⒉将黑表棒接T2极，红表棒接T1极。在黑表棒不断开与T2极连接的情况下，将T2极（或黑表棒）与G极瞬间相碰触一下，万用表指针应再次向右偏转，并能维持导通状态；如图9-9(b)所示。说明晶闸管已经再次导通，导通方向为T2→T1。上述表明双向晶闸管具有双向触发特性。若不能实现上述现象或不管使用如何方法测量都不能使晶闸管触发导通，说明管子已损坏。步骤三：单结晶体管的认识和检测㈠器材准备表9-3学习任务九所需工具与器材、设备明细表③序号名称符号型号规格单位数量1指针式万用表500型或MF-47型台12单结晶体管VTBT33个1㈡极性判别⒈e极的确定选用万用表电阻R×l00Ω档；用黑表棒固定接一管脚，红表棒分别接其余两个管脚，测读其一组电阻值；不断变换；若测得其中一组的电阻值均为较小时，则黑表棒所接的管脚为e极。⒉b1和b2极的判别用黑表棒固定接e极，红表棒分别接其余两个管脚，测读其电阻；比较二次测得电阻值，电阻值较大的一次，红表棒接的为b1，剩余一管脚为b2极。通常，金属类的单结晶体管的金属外壳为b2极。演示单结晶体管的检测167练习随堂习题：填空；1、2、3、4、5、6选择：1、2、3、4判断：1、2小结1．晶闸管有单向晶闸管和双向晶闸管两种。2．单结晶体管是只有一个PN结的三极管，具有两个基极3、单向晶闸管是由三个PN结及其划分为四个区4、双向晶闸管是一个NPNPN五层结构的半导体器件布置作业综合：1、2、6