第14卷 晶闸管及其应用——结构、原理、可控整流与特殊晶闸管 山东省（春季高考）《电子技术基础》（劳保版·第6版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第14卷 晶闸管及其应用——结构、原理、可控整流与特殊晶闸管 单元过关卷《电子技术基础与技能》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 双向晶阐管是由_____层半导体所组成的（ ） A. 二 B. 三 C. 四 D. 五 2. 双向晶阐管有三个电极，分别是（ ） A. 发射极、集电极、基极 B. 控制极、两个主电极 C. 栅极、两个主电极 D. 控制极、第一阳极、第二阳极 3. 单相可控整流电路中，改变晶闸管的导通角，可以实现对什么的控制（ ） A. 输出电压 B. 输出电流 C. 输入电压 D. 输入电流 4. 与普通晶闸管相比，可关断晶闸管的主要特点是（ ） A. 只能用门极控制导通，不能控制关断 B. 既可用门极控制导通，也可用门极控制关断 C. 只能用阳极控制导通，不能控制关断 D. 既可用阳极控制导通，也可用阳极控制关断 5. 单向晶闸管的结构是四层半导体，控制极G的引出端是（ ） A. B. C. D. 6. 对螺栓式结构的晶闸管来说，螺栓是晶闸管的（ ） A. 阳极 B. 阴极 C. 门极 D. 栅极 7. 如图所示的元器件为（ ） A. 普通晶闸管 B. 双向晶闸管 C. 逆导晶闸管 D. 可关断晶闸管 8. 下列不属于晶闸管引脚名称的是（ ） A. 源极、栅极 B. 第二阳极、控制极 C. 阳极、阴极 D. 第一阳极、控制极 9. 常见的晶闸管外形有（ ） A. 螺栓型 B. 平板型 C. 塑封型 D. 以上都是 10. 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 11. 单向晶闸管是一种可控的单向导电开关，常用于______的各类电路中。（ ） A. 强电控制弱电 B. 对弱信号放大 C. 弱电控制强电 D. 对小能量进行放大 12. 要使单向晶闸管导通，必须满足（ ） A. 加正向电压 B. 加触发电压 C. 加正向电压的同时加触发电压 D. 加正偏电压 13. 单向晶闸管导通的条件是（ ） A. 阳极与阴极之间接正向电压，阴极与控制极之间接正向电压 B. 阴极与阳极之间接正向电压，控制极与阴极之间接正向电压 C. 阳极与阴极之间接正向电压，控制极与阴极之间接反向电压 D. 阴极与阳极之间接正向电压，控制极与阴极之间接正向电压 14. 如图所示电路，S闭合后，电压表的读数将变为原来的______倍。（ ） A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 15. 晶闸管的额定正向平均电流一般为电路实际电流的______倍（ ） A. 2～3 B. 1.5～2 C. 2.5～4 D. 1.5～3 16. 使单向晶闸管由导通转为阻断的不正确方法是（ ） A. 切断控制极电源 B. 切断阳极电源 C. 使阳极电源极性相反 D. 使阳极电流小于可控硅的维持电流 17. 在一个晶闸管电路中，负载电阻为50Ω，电源电压为200V，则理论上的最大输出电流为（ ） A. 4A B. 2A C. 6A D. 8A 18. 单相可控整流电路中，对输出电压起调节作用的是（ ） A. 触发电压 B. 触发电流 C. 控制角 D. 维持电流 19. 单结晶体管用于可控整流电路，其作用只组成（ ） A. 整流电路 B. 放大电路 C. 反相电路 D. 控制电路 20. 关于双向晶闸管道通条件叙述完整的是（ ） A. 主电极加正或负电压，控制极加正或负电压 B. 主电极加正电压，控制极加正电压 C. 主电极加正电压，控制极加正或负电压 D. 主电极加正或负电压，控制极加正电压 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 用万用表R×1kΩ挡测试单向晶闸管任意两极间的电阻都是无穷大。（ ） 22. 晶闸管具有阳极电流随控制的电流按比例增大的作用。（ ） 23. 晶闸管的导通电流是随着控制极电流的增大而增大。（ ） 24. 晶闸管导通后，其导通电流的大小不受控制极控制，而取决于负载的大小。（ ） 25. 晶闸管只能在交流电路中工作，不能用于直流电路。（ ） 26. 晶闸管和整流二极管都具有单向导电性，因此晶闸管可用来做一般的整流管。（ ） 27. 可控整流输出电压的大小是可变的。（ ） 28. 单结晶体管的两个基极的作用是一样的，都可以输出脉冲电压。（ ） 29. 双向晶闸管的导通条件是主电极加正或负电压，控制极加正电压。（ ） 30. 双向晶闸管没有正负电极之分，且具有双向导通的特点。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 什么是控制角？什么是导通角？它们之间的关系如何？ 32. 如何理解晶阐管的“弱电控制强电”的作用。 33. 简述单向晶闸管从导通到关断的条件。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电阻性电炉采用单相桥式全控整流电路供电，输入交流电压有效值为220 V，要求输出直流电压在0～148.5 V范围内连续可调。忽略换相重叠和元件压降，试求：（1）晶闸管控制角α的调节范围及单个晶闸管导通角θ的调节范围；（2）晶闸管承受的最高反向电压。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第14卷 晶闸管及其应用——结构、原理、可控整流与特殊晶闸管 单元过关卷《电子技术基础与技能》电气技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 双向晶阐管是由_____层半导体所组成的（ ） A. 二 B. 三 C. 四 D. 五 【答案】D 【解析】双向晶闸管通常采用五层半导体结构，可等效看作两个反向并联的晶闸管，因此选D。 2. 双向晶阐管有三个电极，分别是（ ） A. 发射极、集电极、基极 B. 控制极、两个主电极 C. 栅极、两个主电极 D. 控制极、第一阳极、第二阳极 【答案】D 【解析】双向晶闸管的三个电极分别为第一阳极A1、第二阳极A2和控制极G，因此选D。工程上也常将两个主电极称为MT1和MT2。 3. 单相可控整流电路中，改变晶闸管的导通角，可以实现对什么的控制（ ） A. 输出电压 B. 输出电流 C. 输入电压 D. 输入电流 【答案】A 【解析】在单相可控整流电路中，改变晶闸管的导通角，可以控制输出电压的大小。 4. 与普通晶闸管相比，可关断晶闸管的主要特点是（ ） A. 只能用门极控制导通，不能控制关断 B. 既可用门极控制导通，也可用门极控制关断 C. 只能用阳极控制导通，不能控制关断 D. 既可用阳极控制导通，也可用阳极控制关断 【答案】B 【解析】可关断晶闸管既能通过门极触发导通，也能通过门极施加反向控制电流使其关断；普通晶闸管导通后通常需要使阳极电流降至维持电流以下才能关断。 5. 单向晶闸管的结构是四层半导体，控制极G的引出端是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】单向晶闸管由P1、N1、P2、N2四层半导体组成，控制极G从中间的P2层引出，因此选C。 6. 对螺栓式结构的晶闸管来说，螺栓是晶闸管的（ ） A. 阳极 B. 阴极 C. 门极 D. 栅极 【答案】A 【解析】螺栓式晶闸管的螺栓与阳极相连，另一端通常为阴极，侧面引出控制极，因此螺栓是阳极，选A。 7. 如图所示的元器件为（ ） A. 普通晶闸管 B. 双向晶闸管 C. 逆导晶闸管 D. 可关断晶闸管 【答案】D 【解析】图示器件为可关断晶闸管（GTO）。它除具有普通晶闸管的阳极、阴极和门极外，还能通过门极施加反向控制信号使其关断，因此选D。 8. 下列不属于晶闸管引脚名称的是（ ） A. 源极、栅极 B. 第二阳极、控制极 C. 阳极、阴极 D. 第一阳极、控制极 【答案】A 【解析】晶闸管的电极名称包括阳极、阴极、控制极（门极），双向晶闸管还使用第一阳极和第二阳极等名称。源极、栅极是场效应晶体管等器件的电极名称，不属于晶闸管引脚名称，因此选A。 9. 常见的晶闸管外形有（ ） A. 螺栓型 B. 平板型 C. 塑封型 D. 以上都是 【答案】D 【解析】常见的晶闸管外形有螺栓型、平板型、塑封型等。所以选择 D 选项。 10. 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 【答案】B 【解析】晶闸管的额定正、反向峰值电压应大于电路可能出现的311V，并留有安全裕量。KP400-4的额定电压等级为400V，高于311V，满足要求，因此选B。 11. 单向晶闸管是一种可控的单向导电开关，常用于______的各类电路中。（ ） A. 强电控制弱电 B. 对弱信号放大 C. 弱电控制强电 D. 对小能量进行放大 【答案】C 【解析】晶闸管的门极只需较小的触发功率，就能控制阳极与阴极之间较大的负载电流，因而常用于弱电控制强电的电路中，选C。 12. 要使单向晶闸管导通，必须满足（ ） A. 加正向电压 B. 加触发电压 C. 加正向电压的同时加触发电压 D. 加正偏电压 【答案】C 【解析】单向晶闸管导通必须同时具备两个条件：阳极相对于阴极承受正向电压，以及控制极相对于阴极加上满足要求的触发信号。因此选C。 13. 单向晶闸管导通的条件是（ ） A. 阳极与阴极之间接正向电压，阴极与控制极之间接正向电压 B. 阴极与阳极之间接正向电压，控制极与阴极之间接正向电压 C. 阳极与阴极之间接正向电压，控制极与阴极之间接反向电压 D. 阴极与阳极之间接正向电压，控制极与阴极之间接正向电压 【答案】A 【解析】单向晶闸管导通需要阳极相对于阴极承受正向电压，同时控制极相对于阴极加正向触发电压。选项A符合这两个条件；选项B、D使阳极与阴极之间反向，选项C使控制极触发电压反向，因此选A。 14. 如图所示电路，S闭合后，电压表的读数将变为原来的______倍。（ ） A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 【答案】A 【解析】根据题图，S闭合后电压表两端所接电路的等效电压变为原来的2倍，因此电压表读数也变为原来的2倍，选A。 15. 晶闸管的额定正向平均电流一般为电路实际电流的______倍（ ） A. 2～3 B. 1.5～2 C. 2.5～4 D. 1.5～3 【答案】B 【解析】为保证晶闸管工作可靠并具有一定的过载裕量，通常应使晶闸管的额定正向平均电流为实际工作电流的1.5～2倍，因此选B。 16. 使单向晶闸管由导通转为阻断的不正确方法是（ ） A. 切断控制极电源 B. 切断阳极电源 C. 使阳极电源极性相反 D. 使阳极电流小于可控硅的维持电流 【答案】A 【解析】晶闸管一旦导通，控制极便失去控制作用，切断控制极电源不能使其关断。切断阳极电源、使阳极电压反向或使阳极电流降到维持电流以下，均可使其关断，因此不正确的方法是A。 17. 在一个晶闸管电路中，负载电阻为50Ω，电源电压为200V，则理论上的最大输出电流为（ ） A. 4A B. 2A C. 6A D. 8A 【答案】A 【解析】理论最大输出电流为负载电阻两端电压达到200V时的电流：I=U/R=200V/50Ω=4A，因此选A。 18. 单相可控整流电路中，对输出电压起调节作用的是（ ） A. 触发电压 B. 触发电流 C. 控制角 D. 维持电流 【答案】C 【解析】在单相可控整流电路中，改变晶闸管触发脉冲相对于交流电源电压的控制角α，就能改变晶闸管的导通时刻和输出电压平均值，因此起调节作用的是控制角，选C。 19. 单结晶体管用于可控整流电路，其作用只组成（ ） A. 整流电路 B. 放大电路 C. 反相电路 D. 控制电路 【答案】D 【解析】单结晶体管用于可控整流电路，其作用是组成控制电路。在可控整流电路中当电容充电到单结晶体管的峰点电压时，单结晶体管导通，电容通过单结晶体管的发射极 - 第一基极回路放电，在电阻上产生一个尖脉冲。这个尖脉冲可以作为触发脉冲去触发晶闸管，从而控制晶闸管的导通时刻，进而控制整流电路的输出电压。 20. 关于双向晶闸管道通条件叙述完整的是（ ） A. 主电极加正或负电压，控制极加正或负电压 B. 主电极加正电压，控制极加正电压 C. 主电极加正电压，控制极加正或负电压 D. 主电极加正或负电压，控制极加正电压 【答案】A 【解析】双向晶闸管无论主电极间电压为正向还是反向，只要控制极施加适当极性的触发信号，就可以导通。因此完整条件是主电极加正或负电压，控制极加正或负电压，选A。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 用万用表R×1kΩ挡测试单向晶闸管任意两极间的电阻都是无穷大。（ ） 【答案】错误 【解析】单向晶闸管各电极之间的电阻并非都为无穷大。用万用表测量时，门极与阴极之间通常可测得一定的正、反向电阻，阳极与门极之间也可能呈现一定的结电阻特性，因此“任意两极间的电阻都是无穷大”错误。 22. 晶闸管具有阳极电流随控制的电流按比例增大的作用。（ ） 【答案】错误 【解析】晶闸管的控制极主要用于触发导通，并不是使阳极电流随控制极电流按比例连续增大的放大器件。晶闸管导通后的阳极电流主要由主电路电源和负载决定，因此该说法错误。 23. 晶闸管的导通电流是随着控制极电流的增大而增大。（ ） 【答案】错误 【解析】控制极电流的作用主要是触发晶闸管使其导通。一旦晶闸管导通后，其导通电流的大小主要由阳极电源和负载等外部电路决定，而不是由控制极电流决定。 24. 晶闸管导通后，其导通电流的大小不受控制极控制，而取决于负载的大小。（ ） 【答案】正确 【解析】晶闸管被触发导通后，即使撤去控制极信号，只要阳极电流大于维持电流，器件仍会保持导通。此时导通电流的大小主要由电源电压和负载阻抗决定，而不受控制极电流按比例控制，所以题干说法正确。 25. 晶闸管只能在交流电路中工作，不能用于直流电路。（ ） 【答案】错误 【解析】晶闸管既可以用于交流电路，也可以用于直流电路。在直流电路中，晶闸管可通过触发导通，并可采用使阳极电流降至维持电流以下或施加反向电压等方法关断，因此题干说法错误。 26. 晶闸管和整流二极管都具有单向导电性，因此晶闸管可用来做一般的整流管。（ ） 【答案】错误 【解析】晶闸管和整流二极管都具有单向导电性，但晶闸管必须在满足正向电压条件的同时接受门极触发才能导通，导通后还具有维持导通的条件，不能简单作为不需要控制的普通整流二极管使用。因此题干说法错误。 27. 可控整流输出电压的大小是可变的。（ ） 【答案】正确 【解析】可控整流电路通过改变晶闸管的控制角，改变其导通时间和输出电压平均值，因此可控整流输出电压的大小是可变的，题干说法正确。 28. 单结晶体管的两个基极的作用是一样的，都可以输出脉冲电压。（ ） 【答案】错误 【解析】当发射极 E 的电压高于峰点电压时，单结晶体管导通，此时有电流从发射极 E 流向第一基极 B1，在电阻 Rb1 上产生脉冲电压。这个脉冲电压是在 B1 端输出的，而不是两个基极都能输出脉冲电压。第二基极 B2 主要是用于提供一个参考电位，它和 B1 之间的电压以及它们与发射极之间的相互作用决定了单结晶体管的工作状态。在正常工作情况下，B2 一般不用于输出脉冲电压这种功能。所以，单结晶体管的两个基极作用不一样，只有一个基极（B1）可以输出脉冲电压。 29. 双向晶闸管的导通条件是主电极加正或负电压，控制极加正电压。（ ） 【答案】错误 【解析】双向晶闸管的主电极间可以加正电压或负电压，控制极也可根据主电极电压的极性施加适当的正、负触发信号，并非始终只能加正电压。因此题干说法错误。 30. 双向晶闸管没有正负电极之分，且具有双向导通的特点。（ ） 【答案】正确 【解析】双向晶闸管的两个主电极没有固定的阳极、阴极之分，通常称为第一主电极和第二主电极。它在主电极间电压极性相反的两个方向上都可以导通，因此题干说法正确。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 什么是控制角？什么是导通角？它们之间的关系如何？ 【答案】控制角 α又称触发角，是指从晶闸管承受正向电压开始，到触发脉冲到来时所对应的电角度。导通角θ是指晶闸管在一个周期内导通的电角度，即从触发脉冲到来后，晶闸管开始导通，到其电流过零关断为止所对应的电角度。θ = 180° - α（电阻性负载单相半波电路） 【解析】控制角α又称触发角，是从晶闸管开始承受正向电压起，到门极触发脉冲到来之间所对应的电角度。导通角θ是晶闸管在一个周期内实际导通的电角度，从触发导通开始，到阳极电流降至维持电流以下或自然过零关断为止。对于电阻性负载的单相半波可控整流电路，有θ=180°-α。 32. 如何理解晶阐管的“弱电控制强电”的作用。 【答案】可控硅在阳极与阴极间接正向电压，并有导通，还必须在控制极与阴极之间也接正向电压，可控硅才能导通，即利用弱电信号（触发信号）对控制极的作用，就可使可控硅导通去控制强电系统，所以说可控硅有弱电控制强电的作用。 【解析】晶闸管主电路的阳极与阴极之间承受正向电压时，只要在控制极与阴极之间施加较小的正向触发信号，晶闸管就能导通，使主电路中较大的电流流过负载。也就是说，用功率较小的弱电触发信号控制功率较大的强电主回路，实现了弱电控制强电。 33. 简述单向晶闸管从导通到关断的条件。 【答案】单向晶闸管从导通到关断的条件：使阳极电流减小至维持电流以下，可通过减小阳极电压、增大负载电阻或加反向阳极电压实现 。 【解析】单向晶闸管导通后，控制极不能直接使其关断，必须使阳极电流降至维持电流IH以下，器件内部的正反馈维持条件被破坏，晶闸管才会关断。实际电路中可通过降低阳极电压、增大负载电阻、切断主电源或对阳极施加反向电压等方式，使阳极电流减小到IH以下。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电阻性电炉采用单相桥式全控整流电路供电，输入交流电压有效值为220 V，要求输出直流电压在0～148.5 V范围内连续可调。忽略换相重叠和元件压降，试求：（1）晶闸管控制角α的调节范围及单个晶闸管导通角θ的调节范围；（2）晶闸管承受的最高反向电压。 【答案】（1）电阻性负载单相桥式全控整流电路的平均输出电压为。当时，，所以；当时，。因此，控制角α的调节范围为。单个晶闸管的导通角为，所以导通角θ的调节范围为。（2）晶闸管承受的最高反向电压等于输入交流电压的峰值，即。 【解析】（1）由于电炉属于电阻性负载，单相桥式全控整流电路的平均输出电压采用计算。最大输出电压对应的控制角为，零输出电压对应的控制角为；导通角与控制角满足。（2）桥式整流电路中，每只晶闸管关断时承受的最高反向电压为交流电源峰值，计算得约为311 V。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $