第17卷 晶闸管——结构、原理与可控整流触发电路 湖南省（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）机电类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 晶闸管——结构、原理与可控整流触发电路 单元过关卷 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. 晶闸管的识别常用下列哪种标识来确定？（ ） A. 引脚编号 B. 字母标识 C. 芯片上的数字编码 D. 标签上的数字标识 【答案】D 【解析】晶闸管的识别常用标签上的数字标识来确定其型号和其他参数。 2. 如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压应为（ ） A. 700V B. 750V C. 800V D. 850V 【答案】D 【解析】晶闸管的额定电压应不低于其正向阻断重复峰值电压和反向重复峰值电压中的较大值。本题中两者分别为745V和825V，较大值为825V，因此应选用不低于825V的标准额定电压，选项D的850V符合要求。 3. 晶闸管有几个PN结？（ ） A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 【答案】B 【解析】晶闸管由两个交叉的PN结构成，共有四个区域—PNP和NPN。 4. 在如图所示电路中，下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合,灯HL不亮 B. 不论开关S闭合或断开，灯HL始终亮 C. 开关S闭合,灯HL亮;开关S断开,灯HL灭 D. 不论开关S闭合或断开，灯HL始终不亮 【答案】C 5. 晶闸管的导通状态是由什么触发的？（ ） A. 施加正电压 B. 施加负电压 C. 施加高频信号 D. 施加脉冲信号 【答案】A 【解析】正确答案是a）晶闸管的导通状态通常由施加正电压触发 6. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极加______才能导通（ ） A. 正向触发电压 B. 反向触发电压 C. 交流触发电压 D. 直流触发电压 【答案】A 【解析】晶闸管承受正向阳极电压时，门极需要施加正向触发信号，使门极电流达到触发要求，晶闸管才能由正向阻断状态转入导通状态。因此选A。 7. 已经导通了的晶闸管可被关断的条件是流过晶闸管的电流（ ） A. 减小至维持电流IH 以下 B. 减小至擎住电流IL以下 C. 减小至门极触发电流Iσ以下 D. 减小至5A 以下 【答案】A 【解析】晶闸管导通后，门极失去控制作用。只有当流过晶闸管的阳极电流减小到维持电流以下，晶闸管才会关断。因此选A。 8. 如图所示 ， 若将输入电压极性对调 ， 则( ) A. 输出电压为-6V ， V1工作在反向击穿状态 ， V2 工作在反向截止状态 B. 输出电压为-0 . 7V ， V1、V2-均工作在正向导通状态 C. V1、V2均工作在截止状态 ， 输出电压为0 D. V1、V2均截止，输出电压为12V 【答案】B 9. 晶闸管的正向阻断电压是指在什么条件下的电压（ ） A. 门极开路，阳极正向电压 B. 门极短路，阳极反向电压 C. 门极加触发信号，阳极正向电压 D. 门极加触发信号，阳极反向电压 【答案】A 【解析】正向阻断电压是指晶闸管阳极相对于阴极为正、门极开路且未施加触发信号时，晶闸管所承受的正向电压。因此选A。 10. 晶闸管的两个条件中，导通时阳极和门极加正极性电压的逻辑关系（ ） A. 与 B. 或 C. 非 D. 或非 【答案】A 【解析】晶闸管导通通常需要同时满足两个条件：阳极与阴极之间承受正向电压，且门极施加足够的正向触发信号。两个条件必须同时成立，其逻辑关系为“与”，因此选A。 11. 普通晶闸管的通态电流〔额定电流〕是用电流的〔 〕来表示的 A. 有效值 B. 最大值 C. 平均值 D. 瞬时值 【答案】C 【解析】普通晶闸管的额定通态电流采用通态平均电流表示，即规定在标准散热条件下允许通过的工频半波电流平均值。因此选C。 12. 如图所示，要使电路正常工作，VT的型号应选为（ ） A. KP100-2 B. KP200-3 C. KP300-4 D. KP200-5 【答案】D 13. 晶闸管导通后，其电流取决于（ ） A. 晶闸管的管压降 B. 阳极电压、负载电阻 C. 控制极电压 D. 工作环境 【答案】B 【解析】晶闸管导通后，门极不再控制其阳极电流，阳极电流主要由主电路所加的阳极电压和负载阻抗决定。对于电阻性负载，电流还可由阳极电压与负载电阻的关系确定。因此选B。 14. 以下哪项不是晶闸管的主要应用之一？（ ） A. 调光调速 B. 电源变换 C. 放大信号 D. 开关控制 【答案】C 【解析】正确答案是c）晶闸管通常不用于放大信号，而是用于开关控制、调光调速和电源变换等应用 15. 型号为KP100-7G的晶闸管中的数字7的含义是（ ） A. 额定电流为7A B. 额定电流为700A C. 额定电压为7V D. 额定电压为700V 【答案】D 【解析】在晶闸管型号KP100-7G中，KP表示普通晶闸管，100表示额定电流为100A，数字7表示额定电压等级为7，即额定电压为700V。因此选D。 16. 测得晶体管电路三个电位如图所示，其中二极管、晶体管均为硅管，那么晶体管的工作状态为（ ） A. 饱和 B. 放大 C. 倒置 D. 截止 【答案】D 17. 晶闸管的正向阻断峰值电压是指（ ） A. 正向转折电压 B. 反向击穿电压 C. 断态重复峰值电压 D. 反向重复峰值电压 【答案】C 【解析】晶闸管的正向阻断峰值电压是晶闸管在正向阻断状态下允许重复承受的最大峰值电压，通常称为断态重复峰值电压。因此选C。 18. 晶闸管在电路中常用于哪些应用？（ ） A. 放大信号 B. 控制电流 C. 发射光线 D. 存储数据 【答案】B 【解析】正确答案是b）晶闸管常用于控制电流的应用 19. 晶闸管可控整流电路中，控制角越大，输出的平均直流电压（ ） A. 越高 B. 越低 C. 不变 D. 先增后减 【答案】B 【解析】控制角越大，晶闸管导通时间越短，输出平均直流电压越低。 20. 晶闸管可控整流电路中，输出电压可以通过调节晶闸管的_________来实现调节。（ ） A. 导通角 B. 拉锁电压 C. 触发角 D. 关断角 【答案】C 【解析】晶闸管可控整流电路中，输出电压可以通过调节晶闸管的触发角来实现调节。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 晶闸管的检测方法只包括导通性的测试，不包括断路性的测试。 （ ） 【答案】错误 【解析】该说法是错误的，晶闸管的检测方法包括导通性和断路性的测试。 22. 晶闸管可控整流电路无法控制输出电压的大小。 （ ） 【答案】错误 【解析】晶闸管可控整流电路可通过改变触发角来控制输出电压的大小，因此具备调节输出电压的能力。 23. 普通晶闸管内部有两个PN结。（ ） 【答案】错误 【解析】普通晶闸管由四层半导体材料构成，内部具有三个PN结，分别为J1、J2和J3，因此“内部有两个PN结”的说法错误。 24. 晶闸管的结构特点是由两个PN结组成。 （ ） 【答案】错误 【解析】该说法是错误的，晶闸管的结构特点是由三个PN结组成。 25. 晶闸管可控整流电路的触发角越大，输出电压的纹波系数越小。（ ） 【答案】错误 【解析】晶闸管可控整流电路中，触发角越大，晶闸管导通的时间越小，输出电压的纹波系数反而越大。 26. 对于单相桥式全控整流电路，晶闸管VT,无论是烧毁短路还是断路，电路都可作单相半波整流电路工作。（ ） 【答案】错误 【解析】单相桥式全控整流电路中，若某个晶闸管断路，桥式整流通路被破坏，不能正常形成单相半波整流；若晶闸管短路，电路的换流和输出状态也会发生改变，同样不能简单等效为单相半波整流电路。因此该说法错误。 27. 可控整流电路的作用是把交流电能变换成电压大小可调的直流电能。（ ） 【答案】正确 【解析】可控整流电路的作用是把交流电能变换成电压大小可调的直流电能。 28. 晶闸管单相可控整流电路的组成、工作过程及参数选择（ ） 【答案】正确 【解析】晶闸管单相可控整流电路的组成、工作过程及参数选择 29. 在阳极加8V 直流电压条件下，使晶闸管从阻断变为导通所需的最小控制极直流电压。（ ） 【答案】错误 【解析】在阳极加6V 直流电压条件下，使晶闸管从阻断变为导通所需的最小控制极直流电压。 30. 晶闸管的控制极加上触发信号后，晶闸管就导通。（ ） 【答案】错误 【解析】门极触发信号只是晶闸管导通的必要条件之一。晶闸管还必须承受正向阳极电压，并且阳极电流达到擎住电流，才能可靠导通。因此仅在控制极加触发信号，晶闸管不一定导通，该说法错误。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 使晶闸管导通的条件是什么? 【答案】使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲） 【解析】晶闸管导通必须同时具备两个条件：一是阳极相对于阴极承受正向电压；二是在门极与阴极之间施加足够的正向触发电压或触发电流，且阳极电流达到擎住电流。满足这些条件后，晶闸管由正向阻断状态转为导通状态。 32. 如图所示，当开关S断开时毫安表读数为零；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。 【答案】晶闸管阳极、门极均加正极性电压时导通，导通后门极失去控制作用。 【解析】本题主要考察晶闸管的结构和工作原理相关知识，图示晶闸管的阳极和门极均加正向电压，导通后门极失去控制作用，毫安表示数仍为8mA。 33. 单相桥式全控整流电路和单相桥式半控整流电路接大电感负载，负载两端并接续流二极管的作用是什么？两者的作用是否相同？ 【答案】两种电路中，负载两端并接续流二极管都可以在交流电源电压反向或晶闸管关断后为大电感负载电流提供续流通路，使负载电流连续，并限制负载电压出现负值。 对于单相桥式全控整流电路，续流二极管可使电感负载电流在电源电压反向时经二极管续流，迫使晶闸管关断，避免电路进入逆变状态，并改善负载端电压波形。对于单相桥式半控整流电路，续流二极管可使负载电流在电源电压过零或晶闸管关断后通过二极管续流，避免负载电流经电源侧器件续流而产生失控现象。两者的基本作用相同，都是为负载电流提供续流通路；但由于全控桥和半控桥的主电路结构及换流过程不同，具体作用表现有所差异。 【解析】大电感负载具有较强的储能作用，负载电流不能突变。并接续流二极管后，当交流电源电压反向或主电路晶闸管关断时，电感电流可通过续流二极管流动，从而保持负载电流连续并限制负载电压反向。全控桥中，续流二极管还可避免负载电压出现负值和电路进入逆变状态；半控桥中，续流二极管可避免负载电流经电源侧器件续流而造成失控。两种电路中续流二极管的基本作用相同，但具体工作过程因主电路结构不同而不同。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某机电设备采用单相半波可控整流电路调节直流电动机的电枢电压。交流电源有效值为 ，晶闸管触发角为 。调试时先接入电阻性负载，负载电阻为 ；随后改接电感性负载，测得晶闸管的灭弧角为 。忽略晶闸管通态压降，试回答：（1）计算电阻性负载时的交流电压最大值、负载平均电压和平均电流。（2）计算电感性负载时的负载平均电压，并比较两种负载下晶闸管的导通区间及平均输出电压。（3）结合该设备的调试要求，说明晶闸管触发电路应满足的主要要求，并指出单结晶体管在触发电路中的作用。 【答案】（1）交流电压最大值为。电阻性负载平均电压为。平均电流为。（2）电感性负载平均电压为 。电阻性负载中晶闸管在 至 期间导通；电感性负载中导通时间延长至 。在给定条件下，电感性负载的平均输出电压低于电阻性负载。（3）触发电路应能输出足够幅值和宽度的触发脉冲，触发时刻准确可调，与主电路同步，并具有较强的抗干扰能力和可靠的脉冲隔离性能。单结晶体管主要用于产生与交流电源同步、频率稳定且移相可调的尖脉冲，触发晶闸管导通。 【解析】（1）先由有效值求最大值，再代入电阻性半波整流公式求平均电压，最后利用欧姆定律求平均电流。（2）电感使负载电流滞后，晶闸管导通延续至灭弧角；利用 、 代入公式可得平均电压。（3）触发电路的核心是保证脉冲与主电路同步、可靠和可调。 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 $ 湖南省（对口招生）机电类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 晶闸管——结构、原理与可控整流触发电路 单元过关卷 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. 晶闸管的识别常用下列哪种标识来确定？（ ） A. 引脚编号 B. 字母标识 C. 芯片上的数字编码 D. 标签上的数字标识 2. 如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压应为（ ） A. 700V B. 750V C. 800V D. 850V 3. 晶闸管有几个PN结？（ ） A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 4. 在如图所示电路中，下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合,灯HL不亮 B. 不论开关S闭合或断开，灯HL始终亮 C. 开关S闭合,灯HL亮;开关S断开,灯HL灭 D. 不论开关S闭合或断开，灯HL始终不亮 5. 晶闸管的导通状态是由什么触发的？（ ） A. 施加正电压 B. 施加负电压 C. 施加高频信号 D. 施加脉冲信号 6. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极加______才能导通（ ） A. 正向触发电压 B. 反向触发电压 C. 交流触发电压 D. 直流触发电压 7. 已经导通了的晶闸管可被关断的条件是流过晶闸管的电流（ ） A. 减小至维持电流IH 以下 B. 减小至擎住电流IL以下 C. 减小至门极触发电流Iσ以下 D. 减小至5A 以下 8. 如图所示 ， 若将输入电压极性对调 ， 则( ) A. 输出电压为-6V ， V1工作在反向击穿状态 ， V2 工作在反向截止状态 B. 输出电压为-0 . 7V ， V1、V2-均工作在正向导通状态 C. V1、V2均工作在截止状态 ， 输出电压为0 D. V1、V2均截止，输出电压为12V 9. 晶闸管的正向阻断电压是指在什么条件下的电压（ ） A. 门极开路，阳极正向电压 B. 门极短路，阳极反向电压 C. 门极加触发信号，阳极正向电压 D. 门极加触发信号，阳极反向电压 10. 晶闸管的两个条件中，导通时阳极和门极加正极性电压的逻辑关系（ ） A. 与 B. 或 C. 非 D. 或非 11. 普通晶闸管的通态电流〔额定电流〕是用电流的〔 〕来表示的 A. 有效值 B. 最大值 C. 平均值 D. 瞬时值 12. 如图所示，要使电路正常工作，VT的型号应选为（ ） A. KP100-2 B. KP200-3 C. KP300-4 D. KP200-5 13. 晶闸管导通后，其电流取决于（ ） A. 晶闸管的管压降 B. 阳极电压、负载电阻 C. 控制极电压 D. 工作环境 14. 以下哪项不是晶闸管的主要应用之一？（ ） A. 调光调速 B. 电源变换 C. 放大信号 D. 开关控制 15. 型号为KP100-7G的晶闸管中的数字7的含义是（ ） A. 额定电流为7A B. 额定电流为700A C. 额定电压为7V D. 额定电压为700V 16. 测得晶体管电路三个电位如图所示，其中二极管、晶体管均为硅管，那么晶体管的工作状态为（ ） A. 饱和 B. 放大 C. 倒置 D. 截止 17. 晶闸管的正向阻断峰值电压是指（ ） A. 正向转折电压 B. 反向击穿电压 C. 断态重复峰值电压 D. 反向重复峰值电压 18. 晶闸管在电路中常用于哪些应用？（ ） A. 放大信号 B. 控制电流 C. 发射光线 D. 存储数据 19. 晶闸管可控整流电路中，控制角越大，输出的平均直流电压（ ） A. 越高 B. 越低 C. 不变 D. 先增后减 20. 晶闸管可控整流电路中，输出电压可以通过调节晶闸管的_________来实现调节。（ ） A. 导通角 B. 拉锁电压 C. 触发角 D. 关断角 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 晶闸管的检测方法只包括导通性的测试，不包括断路性的测试。 （ ） 22. 晶闸管可控整流电路无法控制输出电压的大小。 （ ） 23. 普通晶闸管内部有两个PN结。（ ） 24. 晶闸管的结构特点是由两个PN结组成。 （ ） 25. 晶闸管可控整流电路的触发角越大，输出电压的纹波系数越小。（ ） 26. 对于单相桥式全控整流电路，晶闸管VT,无论是烧毁短路还是断路，电路都可作单相半波整流电路工作。（ ） 27. 可控整流电路的作用是把交流电能变换成电压大小可调的直流电能。（ ） 28. 晶闸管单相可控整流电路的组成、工作过程及参数选择（ ） 29. 在阳极加8V 直流电压条件下，使晶闸管从阻断变为导通所需的最小控制极直流电压。（ ） 30. 晶闸管的控制极加上触发信号后，晶闸管就导通。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 使晶闸管导通的条件是什么? 32. 如图所示，当开关S断开时毫安表读数为零；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。 33. 单相桥式全控整流电路和单相桥式半控整流电路接大电感负载，负载两端并接续流二极管的作用是什么？两者的作用是否相同？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某机电设备采用单相半波可控整流电路调节直流电动机的电枢电压。交流电源有效值为 ，晶闸管触发角为 。调试时先接入电阻性负载，负载电阻为 ；随后改接电感性负载，测得晶闸管的灭弧角为 。忽略晶闸管通态压降，试回答：（1）计算电阻性负载时的交流电压最大值、负载平均电压和平均电流。（2）计算电感性负载时的负载平均电压，并比较两种负载下晶闸管的导通区间及平均输出电压。（3）结合该设备的调试要求，说明晶闸管触发电路应满足的主要要求，并指出单结晶体管在触发电路中的作用。 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 $