第四章 二极管与晶闸管分解
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课件：二极管、三极管、晶闸管知识讲解
vi
＋
D
＋
0
t
vi
RL
vo
6
vo
－
－
0
t
(a)
(b)
稳压
稳压二极管的特点就是反向通电尚 未击穿前，其两端的电压基本保持不变。 这样，当把稳压管接入电路以后，若由 于电源电压发生波动，或其它原因造成
6
电路中各点电压变动时，负载两端的电 压将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字 表示
管加反向电压时，不管控制极加
怎样的电压，它都不会导通，而
处于截止状态，这种状态称为晶
闸管的反向阻断。
主回路加反向电压
c 触发导通 d 反向阻断
可控硅只有导通和关断两种工作状态，它具有 开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化， 此条件见下表
状态
条件
说明
从关断到导通
1、阳极电位高于是阴极电位
2、控制极有足够的正向电压和电流
图a
开关断开
b 正向阻断
（2）触发导通 在图（c）所示
电路中，晶闸管加正向电压，在
控制极上加正向触发电压，此时
指示灯亮，表明晶闸管导通，这
种状态称为晶闸管的触发导通。
（3）反向阻断 在图（d）所示
电路中，晶闸管加反向电压，即
a极接电源负极，k极接电源正极，
此时不论开关s闭合与否，指示
灯始终不亮。这说明当单向晶闸
单向可控硅的结构
不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型 硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。它有三 个PN结（J1、J2、J3），从J1结构的P1层引 出阳极A，从N2层引出阴级K，从P2层引出控制 极G，所以它是一种四6 层三端的半导体器件。
晶闸管的结构和工作原理课件
晶闸管的导通实验二
实验 顺序
实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua
门极电压 Ua
பைடு நூலகம்
实验后灯 的情况
1
正向
反向
暗
结论
2
正向
零
晶闸管同时在正向阳极电压与正向门
暗
极电压作用下才能导通。
3
正向
正向
亮
电力电子技术
晶闸管的结构和工作原理课件
晶闸管导通后的实验（原来灯亮）
实验 顺序
实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua
门极电压 Ua
晶闸管的导通关断条件
实 验 电 路 图
电力电子技术
晶闸管的结构和工作原理课件
点击进入仿真
晶闸管的导通实验一
实验 顺序
实验时晶闸管条件
阳极电压 Ua
门极电压 Ua
实验后灯 的情况
1
反向
反向
暗
结论
2
反向
零
晶闸管在反向阳极电压作用下，不论
暗
门极为何种电压，它都处于关断状态。
3
反向
正向
暗
电力电子技术
晶闸管的结构和工作原理课件
K
晶闸管的结构和工作原理课件
有关晶闸管的几个名词
触发：当晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当的正向门极电压， 使晶闸管导通的过程称为触发。
维持电流IH：维持晶闸管导通所需的最小阳极电流。 正向阻断：晶闸管加正向电压未超过其额定电压，门极未加电压的情 况下，晶闸管关断。
硬开通：给晶闸管加足够的正向阳极电压，即使晶闸管未加门极电压 也会导通的现象叫硬开通。
实验后灯 的情况
1
正向
反向
晶闸管课件.
A2 ～
O
α
α
A1
＋
G
uo
－
2
t
α
可关断晶闸管及其直流调压管相同。
不同之处在于：普通晶闸管在导通后，控制极不再
起作用，只有在阳极电压为零时，晶闸管才会关断
（截止）。而可关断晶闸管
在uA＞0, uG＞0时，由截止变为导通
A
，而在uA＞0, uG＜0时，即加负脉冲
A
形成正反馈过程
T1
R
G EG
T2
EA
+ _
K EA > 0、EG > 0
在极短时间内使两个 三极管均饱和导通，此 过程称触发导通。
晶闸管导电实验
（1）晶闸管截止时，
若uA>0, uG≤0，晶闸管 仍然 截止；
（2）晶闸管截止时，
若uA>0, uG>0,晶闸管由 截止变为导通；
＋
EA
－
S
EG
－＋
（3）晶闸管导通时，若uA>0, uG≤0，晶闸管仍然 导通；
(2) 有源逆变。有源逆变是指把直流电变换成与 电网同频率的交流电，并将电能返送给交流电源。例 如, 目前采用的高压输电工程，将三相交流电先变换 成高压直流电，再进行远距离的输送，到目的地后， 再利用有源逆变技术把直流电变成与当地电网同频率 的交流电供给用户。
(3) 交流调压。 交流调压是指把不变的交流电压 变换成大小可调的交流电压。例如，用于灯光控制、 温度控制及交流电动机的调压调速。
–
D2 –
3.工作波形
t
uO为一个 2O
π+α
α
不完整的全
波脉动电压，
t
它相当于从 O
电力二极管和晶闸管
——电气设备或电力系统中，直接承担电能的变 换或控制任务的电路。
2）分类: 电真空器件
(汞弧整流器、闸流管等)
半导体器件 (采用的主要材料仍然是硅）
3）同处理信息的电子器件相比的一般特征：
处理电功率的能力，一般远大于处理信息的 电子器件。
其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至 兆瓦级, 多都远大于处理信息的电子器件。
驱动
路
电路
V2 主电路
电气隔离 电力电子器件在实际应用中的系统组成
3、电力电子器件的分类
按照器件能够被控制的程度，分为以下三类：
不可控器件(Power Diode) ——不能用控制信号来控制其通断, 因此也就
不需要驱动电路。
半控型器件（Thyristor） ——通过控制信号可以控制其导通而不能控
制其关断。
一、 晶闸管的结构
外形结构： 塑封形
平板形
螺栓形
外形有塑封形、螺栓形和平板形三种封装。
塑封形 —— 额定电流10A以下。 螺栓型 —— 额定电流10～200A。 平板形 —— 额定电流200A以上。
阴极 K
门极 G
晶闸管的外形及电气图形符号
A 阳极
有三个联接端。 螺栓形封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧 密联接且安装方便。 平板形晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。
电力二级管和晶闸管
补充内容：电力电子器件概述 1.1 电力二极管 1.2 晶闸管 1.3 双向晶闸管及其他派生晶闸管 本章小结
电子技术的基础 ——电子器件：晶体管和集成电路 电力电子电路的基础 ——电力电子器件
本章主要内容： 概述电力电子器件的概念、特点和分类等问题。 介绍电力二极管、晶闸管的工作原理、基本特性、主 要参数、选择和使用中应注意问题。
第四章 二极管与晶闸管
a）汽车尾灯
b）交通信号灯 c）点阵显示屏
LED灯应用示例
第四章
4．光敏二极管
二极管与晶闸管
光敏二极管也称光电二极管，是一种将光信号变成电信
号的半导体器件。
a）外形
b）内部结构 光敏二极管
c）图形符号
第四章
二极管与晶闸管
a) 发射电路 远红外遥控电路
b)接收电路
第四章
二极管与晶闸管
光电二极管不仅能构成光电传感器件，如果制成受光面
第四章
2．工作原理
二极管与晶闸管
单相桥式整流电流通路
第四章
二极管与晶闸管
3．负载上的直流电压UL
即负载上脉动电压在一周内的平均值，相当于两个 半波整流合成作用在负载上，故UL=0.45U2+0.45U2， 即 UL=0.9U2。
第四章
二极管与晶闸管
4．整流二极管的选用
（1）二极管最大正向电流 桥式整流电路中流过二极管的平均电流是流过负载电 流的一半，因此整流二极管的最大正向电流应大于负载电 流的一半，即
第四章
二极管与晶闸管
3．正向平均电流（ IT AT ）
正向平均电流是指在规定的环境温度和散热条件下，允
许通过的工频半波电流在一个周期内的最大平均值。
4．通态平均电压（ U ）
汽车上的发电机其实是一个三相交流发电机、整流二极
管和调压器的总成。
汽车发电机总成
第四章
二极管与晶闸管
常见的几种汽车发电机专用整流二极管
整流、调压器总成
第四章
二极管与晶闸管
2．光电式曲轴位置传感器
汽车上的曲轴位置传感器有一般有三种，霍尔式、电磁
式和光电式。
电力二极管和晶闸管讲义课件
电力二极管和晶闸管讲义课件一、引言本讲义课件旨在介绍电力二极管和晶闸管的根本概念、工作原理以及应用领域。
电力二极管和晶闸管是电子器件中非常重要的组成局部，对于电力系统的平安运行和电能的调控起着至关重要的作用。
通过学习本讲义，您将能够了解到电力二极管和晶闸管的特性以及在实际应用中的具体用途。
二、电力二极管2.1 根本概念电力二极管，也称为肖特基二极管，是一种具有单向导电特性的半导体器件。
它由P型半导体和N型半导体组成，其中P型半导体为阳极〔A〕端，N型半导体为阴极〔K〕端。
当正向电压作用于二极管时，电流能够从阳极端流向阴极端；而当反向电压作用于二极管时，电流几乎不会通过二极管。
2.2 工作原理电力二极管的导电特性是由肖特基效应产生的。
肖特基效应是指当P型半导体和N型半导体相接触时，由于能带结构的不连续性，形成一个肖特势垒。
在正向电压作用下，势垒降低，电子能够克服势垒，从P型半导体向N型半导体注入，形成电流；而在反向电压作用下，势垒增加，阻碍电流的流动。
2.3 应用领域电力二极管在电力系统中有着广泛的应用。
其主要作用是实现电能的整流，即将交流电转换成直流电。
电力二极管可以作为整流器使用，将交流电源转换为电流仅在一个方向上流动的直流电源。
此外，电力二极管还可以用于电压倍增电路、脉冲调制电路等方面。
三、晶闸管3.1 根本概念晶闸管是一种具有控制特性的高功率半导体器件。
它由四层半导体构成，包括三个PN结。
晶闸管有三个主要引脚，包括阳极〔A〕、阴极〔K〕和控制极〔G〕。
晶闸管的主要特点是具有单向导通性和双向控制性，其导通与截止状态可通过控制极上的信号进行控制。
3.2 工作原理晶闸管的导通与截止是由PN结的正向偏置与反向偏置来控制的。
当控制极施加正向脉冲信号时，PN结之间的势垒会降低，使得晶闸管导通；而当控制极施加反向脉冲信号或不施加信号时，PN结之间的势垒会增加，使得晶闸管截止。
3.3 应用领域晶闸管在电力系统中有着广泛的应用。
二极管与晶闸管
一个电子形成“空穴”。
2）在P型半导体中：
空穴——为多数载流子 自由电子——为少数载流子
结论： • 半导体的热敏性；
• 半导体的掺杂特性；
• 半导体的光敏性特性 • 三点特性是可人为控制的
3、PN结的形成及其单向导电性
• 载流子要从浓度大域向浓度小的区域扩散,称载流子的扩散的运
动
• 两种半导体结合后，由于浓度差产生载流子的扩散运动 结果产 生空间电荷区耗尽层（多子运动）。
二极管与晶闸管
§4-1 二极管
• 了解半导体的导电特性，掌握二极管的单
向导电性
• 理解普通二极管的伏安特性和主要参数
• 用万用表判别二极管的极性和好坏
半导体二极管简称二极管，是电子电路中最常
用的元件，在汽车电路中广泛应用。二极管的核心
就是PN结 一、半导体的导电特性 (1) 导体：导电性能良好的物质。导电率为 105s.cm-1量级，如：金、银、铜、铝。
• 空间电荷区产生建立了内电场产生载流子定向运动（漂移运
动） • 当扩散运动↑内电场↑漂移运动↑扩散运动↓动态平衡。 • 扩散运动产生扩散电流；漂移运动产生漂移电流。 • 动态平衡时：扩散电流=漂移电流。 形成PN内总电流=0。P 区
与 N 区的交界面就形成了的结称为PN结
二、二极管的的结构和符号
§4-2二极管整流电路
• 掌握单相半波整流电路和桥式整流电路的组成及 工作原理 • 掌握三相桥式整流电路的组成及工作原理 • 了解硅整流堆器件的应用 • 了解电容滤波和电感滤波的基本形式和工作原理
汽车蓄电池是直流电源。若是交流电源，就必须
先将其转换为直流电源才可对汽车直流蓄电池进行充
电。 将交流电转换为直流电称为整流。具有单向导电性 的二极管是最常用的整流元件。 一、单相半波整流电路 1、电路组成
2）在P型半导体中：
空穴——为多数载流子 自由电子——为少数载流子
结论： • 半导体的热敏性；
• 半导体的掺杂特性；
• 半导体的光敏性特性 • 三点特性是可人为控制的
3、PN结的形成及其单向导电性
• 载流子要从浓度大域向浓度小的区域扩散,称载流子的扩散的运
动
• 两种半导体结合后，由于浓度差产生载流子的扩散运动 结果产 生空间电荷区耗尽层（多子运动）。
二极管与晶闸管
§4-1 二极管
• 了解半导体的导电特性，掌握二极管的单
向导电性
• 理解普通二极管的伏安特性和主要参数
• 用万用表判别二极管的极性和好坏
半导体二极管简称二极管，是电子电路中最常
用的元件，在汽车电路中广泛应用。二极管的核心
就是PN结 一、半导体的导电特性 (1) 导体：导电性能良好的物质。导电率为 105s.cm-1量级，如：金、银、铜、铝。
• 空间电荷区产生建立了内电场产生载流子定向运动（漂移运
动） • 当扩散运动↑内电场↑漂移运动↑扩散运动↓动态平衡。 • 扩散运动产生扩散电流；漂移运动产生漂移电流。 • 动态平衡时：扩散电流=漂移电流。 形成PN内总电流=0。P 区
与 N 区的交界面就形成了的结称为PN结
二、二极管的的结构和符号
§4-2二极管整流电路
• 掌握单相半波整流电路和桥式整流电路的组成及 工作原理 • 掌握三相桥式整流电路的组成及工作原理 • 了解硅整流堆器件的应用 • 了解电容滤波和电感滤波的基本形式和工作原理
汽车蓄电池是直流电源。若是交流电源，就必须
先将其转换为直流电源才可对汽车直流蓄电池进行充
电。 将交流电转换为直流电称为整流。具有单向导电性 的二极管是最常用的整流元件。 一、单相半波整流电路 1、电路组成
晶体二极管与晶体三极管
第四章晶体二极管与晶体三极管本章概述：晶体管是采用半导体晶体材料（如硅、锗、砷化镓等）制成的，在电子产品中应用十分广泛。
本章从二、三极管的型号、分类、外形识别及检测等多个方面，对常用二、三极管进行了较为详细和系统的讲解。
第一节晶体二极管和晶体三极管的型号命名方法一、中华人民共和国国家标准（GB249-74）国标（GB249-74）半导体器件型号命名由五部分组成，见表4-1。
表4-1 国标半导体器件型号命名方法例如：锗PNP高频小功率管为3AG11C，即３（三极管）Ａ（PNP型锗材料）Ｇ（高频小功率管）１１（序号）Ｃ（规格号）二、美国电子半导体协会半导体器件型号命名法表4-2 美国电子半导体协会半导体器件型号命名法三、日本半导体器件型号命名方法表4-3 日本半导体器件型号命名方法第二节半导体器件的外形识别一、晶体二极管的外形识别1.晶体二极管的结构与特性定义：晶体二极管由一个PN结加上引出线和管壳构成。
所以，二极管实际就是一个PN结。
电路图中文字表示符号为用V表示。
基本结构：PN结加上管壳和引线，就成为了半导体二极管。
图4-1 二极管的结构和电路符号二极管最主要的特性是单向导电性，其伏安特性曲线如图4-2所示。
1）正向特性当加在二极管两端的正向电压（P为正、N为负）很小时（锗管小于0.1伏，硅管小于0.5伏），管子不导通，处于“截止”状态，当正向电压超过一定数值后，管子才导通，电压再稍微增大，电流急剧暗加（见曲线I段）。
不同材料的二极管，起始电压不同，硅管为0.5-0.7伏左右，锗管为0.1-0.3左右。
2）反向特性二极管两端加上反向电压时，反向电流很小，当反向电压逐渐增加时，反向电流基本保持不变，这时的电流称为反向饱和电流（见曲线II段)。
不同材料的二极管，反向电流大小不同，硅管约为1微安到几十微安，锗管则可高达数百微安，另外，反向电流受温度变化的影响很大，锗管的稳定性比硅管差。
3）击穿特性当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿。
功率二极管晶闸管及单相相控整流电路
实验后 灯的情 况
暗 暗 暗
暗 暗 亮 亮 亮 亮 暗
实验结论
• 1.晶闸管在反向阳极电压作用下，不管门极 为何种电压，都处于关断状态。
• 2.晶闸管同时在正向阳极电压与正向门极电 压作用下，才能导通。
• 3.已导通的晶闸管在正向阳极电压作用下， 门极失去控制作用。
• 4.晶闸管在导通状态时，当Ea减小到接近零 时，晶闸管关断。
平板式普通晶闸管和螺 栓式普通晶闸管的区别
平板式普通晶闸管属于双面散热，适用 于大功率场合；螺栓式普通晶闸管属于单 面散热，适用于中、小功率场合。
晶闸管散热器，图a适用于螺栓式，图b、c用于平板式。平板式两面 散热效果好，电流在200Ａ以上的管子都采用平板式构造。
自冷式
风冷式
水冷式
集成化的晶闸管模块
★ 晶闸管的缺点：
1. 过载能力小
2. 晶闸管工作在深调速〔α较大〕时，产生较大的无功 功率，使装置cosφ降低，并产生高次谐波，引起电网波 形畸变。
➢ ◆关于晶闸管〔Thyristor〕：晶体闸流管，也称可控硅〔Silicon Controlled Rectifier——SCR〕
➢ 1956年美国贝尔实验室〔Bell Lab〕创造了晶闸管
➢ 1957年美国通用电气公司〔GE〕开发出第一只晶闸管产品
➢ 1958年商业化，开辟了电力电子技术迅速开展和广泛应用的崭新 时代
➢ 20世纪80年代以来，开场被性能更好的全控型器件取代
➢ 能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，在大容量的场合具有重 要地位
➢ ◆晶闸管往往专指晶闸管的一种根本类型——普通晶闸管，广义上 讲，晶闸管还包括其许多类型的派生器件
2 以半导体PN结为根底, PN结具有单向导电性。二极管是一个正方 向导电、反方向阻断的电力电子器件。
第4章 门极可关断晶闸管GTO教材
++
-
13V
C 10 C9
+
C14 VT10
R22
VT11
R23
图4.6 门极驱动电路实例2
4.4
GTO的驱动电路
2.门极驱动电路实例2
在导通控制电路中，
光电隔离
整形
放大
+5V
采用光电耦合器D1的 作用是防止前级电路与 GTO门极电路相互干 扰，并实现不同电平的 转换。
D1 C1 + C2 + RP1
近，因而在兆瓦级以上的大功率场合仍有较多 的应用
4.1
GTO的结构和工作原理
➢ 结构：
• 与普通晶闸管的相同点： PNPN四层半导体结构，外部引 出阳极、阴极和门极。
• 和普通晶闸管的不同点：GTO是一种多元的功率集成器件， 内部包含数十个甚至数百个共阳极的小GTO元，这些GTO 元的阴极和门极则在器件内部并联在一起。
RP2 VT6 R17
R 13
C 12 R14
R20 C13
VD5 R16
R15
R1
VT9 VT8
R 21
++
-
13V
C 0
R22
VT11
R23
成的放大级送至GTO
图4.7 门极驱动电路实例2
门极，从而控制 GTO
的导通与关断。
该电路可以驱动500A /1200V的GTO，用于三 相PWM控制的GTO逆变器。
第4章
门极可关断晶闸管（GTO）
4.1 GTO的结构和工作原理 4.2 GTO的动态特性 4.4 GTO的主要参数 4.4 GTO的驱动
4.1
GTO的结构和工作原理
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七、常用二极管类型
1．整流二极管
整流二极管实物图
整流电路波形图
第四章
2．稳压二极管
二极管与晶闸管
稳压二极管是利用二极管反向击穿特性工作的半导体 器件。
a） 常见外形 稳压二极管
b）电路图形符号
第四章
二极管与晶闸管
稳压二极管的正向特性与普通硅二极管相似，但它的 反向击穿特性很陡。
稳压二极管的伏安特性曲线
第四章
二极管与晶闸管
三、晶闸管的主要参数
1．反向阻断电压（ U ）
RRM
反向阻断电压也称反向重复峰值电压，它是指在门极开
路时，允许重复加在晶闸管阳极A与阴极K之间的最大反向 峰值电压。
2．正向阻断峰值电压（ U ）
DRM
正向阻断峰值电压也称正向重复峰值电压，它是指在门 极开路时，允许重复加在晶闸管阳极A与阴极K之间的最大 正向峰值电压。
2．反向特性
（1）OD段
二极管与晶闸管
外加反向电压在较大范围内变化而反向电流很小且基 本恒定，称二极管反向饱和电流（或称反向漏电流）。 （2）D点以后
当反向电压增大到D点所对应数值时，反向电流突然猛
增，这一现象称为反向击穿，所对应的电压称为反向击穿
电压。
第四章
二极管与晶闸管
五、二极管的主要参数
1．最大整流电流
积大的光电二极管，则可化为一种能源，称为光电池。
太阳能LED路灯
第四章
5．开关二极管
二极管与晶闸管
开关二极管一般用于接通或切断电路，它是利用PN结 的正向偏置导电、反向偏置截止的特性完成工作的。
开关二极管
第四章
6．变容二极管
二极管与晶闸管
变容二极管是利用PN结电容效应的一种特殊二极管。
a) 外形
b)图形符号
变容二极管
c) C-u关系曲线
第四章
二极管与晶闸管
当调节电位器RP时，加在变容二极管上的电压发生变 化，其电容量相应改变，从而使振荡回路的谐振频率也随
之改变。
变容二极管应用电路
第四章
二极管与晶闸管
汽车光电式点火信号发生器
汽车光电式点火信号发生器示意图
第四章
二极管与晶闸管
§4-2 二极管整流电路
第四章
二极管与晶闸管
1．正向阻断
给晶闸管加正向电压，而控制极不加正向电压，灯 不亮，这种状态为正向阻断。
2．触发导通
晶闸管加正向电压，再闭合开关S，使控制极和阴极
之间也加上正向电压（触发电压）这时灯亮，说明晶闸
管已导通。
第四章
二极管与晶闸管
3．反向阻断
晶闸管加反向电压，这时不论是否加控制电压，
也不论控制极所加是正向电压还是反向电压，灯都 不亮，晶闸管都不导通。这种状态为反向阻断。
二极管的两个引出极，一个称正极，另一个称负极。
二极管的文字符号为VD或V。
正极
P
N
PN结
负极
正极
VD
负极
管壳
电流方向
二极管的结构图
二极管的图形符号
第四章
二极管与晶闸管
三、二极管的单向导电性
当二极管外加正向电压（二极管正极电位高于负极电
位）时二极管导通，反之则二极管截止，这一性质称为二
极管的单向导电性。
二极管与晶闸管
如果不能从二极管外观直接判别出正、负极，可利 用二极管的单向导电性，即二极管正向电阻小、反向电 阻大的特性，用万用表的电阻挡大致判断二极管的极性 和好坏。
将万用表置于R×100或R×1k电阻挡，这时指针式
万用表表内电池为1.5V，红表笔连接表内电池负极，黑 表笔连接表内电池正极。
第四章
第四章
二极管与晶闸管
（2）AB段
这一段随着外加正向电压增大，正向电流缓慢增大。
（3）BC段 这一段曲线陡直上升。正向电压增加不多，正向电流 急剧增大，电压与电流的关系近似为线性，这一段称为“ 正向导通区”（也称线性区）。一般硅二极管的正向管压
降约为0.7V，锗二极管的正向管压降约为0.3V。
第四章
汽车上的发电机其实是一个三相交流发电机、整流二极
管和调压器的总成。
汽车发电机总成
第四章
二极管与晶闸管
常见的几种汽车发电机专用整流二极管
整流、调压器总成
第四章
二极管与晶闸管
2．光电式曲轴位置传感器
汽车上的曲轴位置传感器有一般有三种，霍尔式、电磁
式和光电式。
a）实物外形 b）工作原理图 光电式曲轴位置传感器
中的电感L，构成RC-型滤波电路。
RC- II 型滤波电路
第四章
二极管与晶闸管
§4-3 晶闸管
学习目标
1．了解普通晶闸管的结构和图形符号。 2．掌握普通晶闸管的导电特性。 3．理解晶闸管可控整流电路的组成和工作原理。 4．了解双向晶闸管的导电特性及其在调光电路中
的应用。
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二极管与晶闸管
晶闸管是硅晶体闸流管的简称，是一种可控制的硅整流 器件，也称为可控硅（SCR）。
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二极管与晶闸管
3．汽车阳光传感器
阳光传感器在汽车上的安装位置
第四章
五、滤波电路
1. 电容滤波电路
二极管与晶闸管
a)电路图
b)波形图
桥式整流电容滤波电路
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二极管与晶闸管
电容滤波的特点是：
（1）RLC越大，电容放电越慢，输出直流电压平 均值越大，滤波效果也越好；反之输出电压低且滤波 效果差。 （2）当滤波电容较大时，在接通电源的瞬间会有
P型半导体
空穴是多数载流子 在纯净半导体中掺入3价 自由电子是少数载流子 元素（如硼） 空穴起主要导电作用
N型半导体
自由电子是多数载流子 在纯净半导体中掺入5价 空穴是少数载流子 元素（如磷） 电子起主要导电作用
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二极管与晶闸管
二、二极管的结构及符号
由一个PN结加上相应的电极引线和管壳即可组成一个 二极管。
a）汽车尾灯
b）交通信号灯 c）点阵显示屏
LED灯应用示例
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4．光敏二极管
二极管与晶闸管
光敏二极管也称光电二极管，是一种将光信号变成电信
号的半导体器件。
a）外形
b）内部结构 光敏二极管
c）图形符号
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二极管与晶闸管
a) 发射电路 远红外遥控电路
b)接收电路
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二极管与晶闸管
光电二极管不仅能构成光电传感器件，如果制成受光面
学习目标
1．掌握单相半波整流电路和桥式整流电路的组
成及工作原理。
2．掌握三相整流电路的组成及工作原理。 3．了解硅整流堆器件的应用。 4．了解电容滤波和电感滤波的基本形式和工作 原理。
第四章
二极管与晶闸管
一、单相半波整流电路
1．电路组成
单相半波整流电路通常由一只降压变压器、一只整流二
极管和一个负载等组成。
二极管与晶闸管
万用表电阻档等效电路
第四章
黑表笔接二极管的正极 红表笔接二极管的负极
二极管与晶闸管
万用表测得的实际阻值
红表笔 黑表笔
a) 测二极管正向电阻
红表笔接二极管的正极 黑表笔接二极管的负极 万用表测得的实际阻值
黑表笔 红表笔
b) 测二极管反向电阻 用万用表检测二极管
二极管的测量
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二极管与晶闸管
第四章
二极管与晶闸管
3．负载上的直流电压UL
UL即负载上脉动电压在一周内的平均值。式中，U2为
变压器二次侧电压有效值。
UL=0.45U2
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二极管与晶闸管
4．整流二极管的选用
（1）二极管最大正向电流 I F 的选择
半波整流电路中流过二极管的平均电流就是流过负载的 平均电流，因此整流二极管的最大正向电流应大于负载电 流，即IF>IL。 （2）二极管最大反向电压 U 的选择
是指二极管允许通过的最大正向工作电流的平均值，
用字符表示。
2．最高反向工作电压
是指二极管允许承受的反向工作电压峰值，用字符表
示，它通常为其反向击穿电压的1/3～1/2。
3．反向饱和电流
是指二极管在规定的反向电压和环境温度下的反向电 流值，用字符表示。
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二极管与晶闸管
六、二极管的简易判别
第四章
最简单的串联稳压电路
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3．发光二极管
二极管与晶闸管
a)内部结构图 b)普通发光二极管 c)贴片式发光二极管 d)图形符号 发光二极管
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二极管与晶闸管
发光二极管常用作照明或显示器件，除单个使用外，也 可制成七段式或点阵显示器，显示数字或图形文字，甚至用 成千上万个发光二极管点阵制成超大面积的户外电视屏幕。
二极管单向导电性实验电路
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二极管与晶闸管
四、二极管的伏安特性曲线
二极管伏安特性曲线
二极管的伏安特性曲线
第四章
1．正向特性
（1）OA段
二极管与晶闸管
这一段曲线平坦，外加电压很小，正向电流几乎为
零，故称“死区”。与A点对应的电压为二极管开始导 通的临界电压，称开启电压（或称门限电压）。一般硅 二极管的开启电压约为0.5V，锗二极管的开启电压约为 0.1V。
RM
当交流电压U2在1.5π、3.5π等时刻，二极管承受最大反
向电压，因此
U RM 2U2
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二极管与晶闸管
二、单相桥式整流电路
1．电路组成
单相桥式整流电路通常由降压变压器、四只整流二极管
和一个负载等组成。
a)实验电路
b)整流波形 单相桥式整流电路
单相桥式整流电路
第四章