内容正文:
山东省(春季高考)机械制造类 电子技术 复习讲义
第一章 常用半导体器件
第三节 晶闸管
【考纲要求】
了解晶闸管的结构、作用和工作特性。
【知识和技能要点】
考点1 晶闸管的结构、外形及符号
1. 定义
一种以弱电来控制强电的电子元件。
2. 结构
由四层半导体、三个PN结组成。有三个电极为阳极A、阴极K、控制极(门级)G,内部可等效为一个PNP型晶体管和一个NPN型晶体管的组合,如图7-6-3-1所示。
3. 文字符号
晶闸管的图形文字符号,如图7-6-3-2所示。
考点2 晶闸管的工作特性
1. 反向阻断能力
当晶闸管承受反向电压时,不论控制极是否有触发电压(正、负),晶闸管都不导通。
2. 正向阻断能力
当晶闸管阳极承受正向电压,控制极无触发电压时,晶闸管不导通。
3. 晶闸管导通的条件
(1)阳极加正向电压。
(2)控制极和阴极间加适当大小的正向触发电压。
(3)晶闸管导通之后,控制极失去控制作用。
4. 晶闸管关断的条件
(1)去掉阳极电压或阳极加负极性电压。
(2)将阳极电压降低到一定程度,使晶闸管中的电流IA小于维持电流IH。
考点3 晶闸管的主要参数
1. 通态平均电压UT(AV)
晶闸管通过额定电流时,阳极与阴极之间的平均电压,习惯上称为管压降,约1V左右。
2. 通态平均电流IT(AV)
晶闸管允许通过阳极和阴极间电流的平均值;由于晶间管的过载能力有限,在选用时至少要考虑1.5~2倍的电流,即 IT(AV)≥(1.5~2)IT。
3. 额定电压UTN
通常把正向重复峰值电压URM与反向重复峰值电压URRM中比较小的一个电压值作为晶闸管的额定电压;选择时应至少考虑2~3倍的电压,即UTN≥(2~3)UTM。
4. 维持电流IH
晶闸管导通之后,维持晶闸管导通所需的最小阳极电流。
考点4 晶闸管的型号标注
晶闸管的型号标注,如图7-6-3-3所示。
例如:KP100-12 表示额定电流100A,额定电压1200V
考点5 晶闸管的管脚识别及质量判别
1.引脚的识别
外观识别法:根据封装形式,螺栓形螺栓一端为阳极A,较细的引线端为控制极G,较粗的引线端为阴极K;平板形引出线控制端为控制极G,平面端为阳极A,另一端为阴极K,如图7-6-3-4所示。
2.质量判别
(1)在正常情况下,晶闸管的G、K是一个PN 结,具有PN结特性,而G、A和A、K之间存在反向串联的PN结,故其间电阻值均为无穷大。
(2)如果G、K之间的正反向电阻都等于零,或G、A和A、K之间的正反向电阻都很小,说明晶闸管内部击穿短路。
(3)如果G、K之间正反向电阻都为无穷大,说明晶闸管内部断路。
(4)将万用表置于R×1k挡,红表笔接阴极K,黑表笔接阳极A,在黑表笔接A的情况下碰触控制极G,万用表指针向右偏转,说明晶闸管已经导通。断开控制极G与黑表笔的接触,晶闸管仍继续保持导通状态,说明晶闸管质量好。
【练习题】
一、单项选择题
1.普通晶闸管由组成。( )
A.3个PN结,3个电极,4层半导体
B.2个PN结,3个电极,3层半导体
C.3个PN结,3个电极,3层半导体
D.3个PN结,4个电极,4层半导体
2.下列关于普通晶闸管和普通二极管的区别,说法正确的是( )
A.二极管具有可控的单向导电性
B.二极管有一个 PN 结,晶闸管有两个PN 结
C.二极管有阳极、阴极两个电极、晶闸管有阳极、阴极和控制极三个电极
D.以上三种说法都正确
3.普通晶闸管控制极的作用是( )
A.只要控制极加正的触发信号,就使晶闸管导通
B.只要在晶闸管存在正向阳极电压的同时,控制极加上足够功率的正脉冲,就可以使晶 闸管导通,导通之后控制极就失去作用
C.控制极加负电压,可以使晶闸管关断
D.以上说法都不对
4.如图所示,当开关S1、S2闭合时,白炽灯正常发光;当开关S2断开时,白炽灯将( )
第4题图
A.变亮 B.亮度不变
C.变暗 D.熄灭
5.普通晶闸管关断的条件是( )
A.加反向控制极电压
B.阳极加反向电压或降低正阳极电压流过晶闸管的电流小于维持电流
C.去掉控制极电压
D.以上三种说法都不对
6.由于晶闸管的过载能力有限,在选用时至少要考虑倍的电流裕量。( )
A.1~2
B.1.5~2
C.1.8~2.5
D.2~3
7.在电路中,晶闸管承受的正反向峰值电压值为311V,为安全起见,晶闸管应选为( )
A.KP20-3 B.KP400-4
C.KP700-3 D.KP20-7
8.晶闸管的通态平均电流是指在规定环境温度和散热条件下,允许通过阳极和阴极的( )
A.最大值 B.有效值
C.平均值 D.瞬时值
9.若用万用表测量晶闸管A、K 间正反向电阻均很大,则( )
A.晶闸管内部断路 B.晶闸管内部短路
C.属于正常情况 D.晶闸管门极失去作用
10.晶闸管导通后,流过晶闸管的电流取决于( )
A.晶闸管的管压降
B.晶闸管的额定电流
C.控制极电压
D.阳极电压和负载阻抗
11.如图所示,下列说法正确的是( )
第11题图
A.开关S闭合时灯亮,开关S断开时灯不亮
B.不论开关S闭合还是断开,灯始终亮
C.开关S闭合时灯不亮,开关S断开时灯亮
D.不论开关S闭合还是断开,灯始终不亮
12.晶闸管导通条件中加正极性电压的是( )
A.只有阳极
B.只有门极
C.阳极和门极
D.阴极和门极
13.下列关于晶闸管的说法中,错误的是( )
A.具有反向阻断能力
B.导通后门极失去控制作用
C.具有正向阻断能力
D.导通后门极仍起控制作用
14.金属壳封装的普通晶闸管,其外壳为( )
A.阳极
B.阴极
C.门极
D.负极
15.用指针式万用表判断晶闸管脚极性,则使用的电阻挡为( )
A.R×1
B.R×10
C.R×100
D.R×1k
二、简答题
1.如图所示,当开关S断开时,毫安表示数为零;开关S闭合时,毫安表示数为8mA;断开开关S后,毫安表示数仍为8mA,请说明原因。
2.根据如图所示的晶闸管检测示意图,判断出晶闸管的各管脚极性。
【答案】
一、单项选择题
1.A 2.C 3.B 4.B 5.B 6.B 7.D 8.C 9.C 10.D 11.A 12.C 13.D 14.A 15.C
二、简答题
1.晶闸管阳极、控制极均加正极性电压时导通,导通后控制极失去控制作用。
2.晶闸管管脚1:控制极G;2:阳极A;3:阴极K。
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