晶闸管及其应用教案

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

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Ａ、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。展示法

（结合演示讲解）

实物展示

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(a)结构(b)符

号

图9-2 单向晶闸管的结构与符号

㈢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：U AK＞0；

②在控制极（G）与阴极（K）之间也应有正向触发电压；即：U GK ＞0。

⒉晶闸管导通后，控制极（G）将失去作用，即：当U GK＝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：I V＜I H或U AK＜0。

二、双向晶闸管

㈠外形

双向晶闸管的外形如图9-3所示。结合演示讲解

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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。

(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U G＞0或U G＜0＝，则不论第一阳极（T1）与第二阳极（T2）实物展示

结合演示讲解

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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U G＝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

(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型硅基片实物展示

结合演示讲解

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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R bb（R bb=R b1+R b2）、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r eb1随发射极电流I E而变。当

I E上升时r eb1就会下降。单结晶体管的e极与b2极之间的电阻r eb2与发射极电流I E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U eb1＞0），且在b2极与b1极之间也应为正向电压（即U b2b1＞＞0）。

⒊特性：

当U eb1较低时，单结晶体管VT是截止的；但当U eb1上升至某一数值时，I E 会加大，而r eb1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U eb1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

㈠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。演示单向晶闸管的检测

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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名称符号型号规格单位指针式万用表500型或MF-47型台双向晶闸管V BCM1A 或BT 1A 600V 个

㈡极性判别

⒈T2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。演示双向晶闸管的检测

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