《汽车检修技术》电子教案：电力电子元件及新型元件

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1、电力电子元件及新型元件(32)新课引入：1、二极管的测量方法及应用2、晶体三极管的测量方法及应用3、场效应管的测量方法新授：一、晶闸管1、品闸管的外形与封装，如图所示。品闸管外形、结构与符号品闸管乂称为单向可控硅，是一个四层三端器件，有三个PN结，结构简图及电路符号如图所示。2、晶闸管管脚的判别用数字万用表测屋可控硅，选择二极竹挡，根据可控硅结构，任意搭接可控硅的两引脚，可测量六次，其屮只何一次有数字显示，此时红表笔所接为可控硅的控制极G,黑表笔所接为阴极K,另外一只脚为阳极A。3、晶闸管的工作原理晶闸管具有导

2、通与截止两种工作方式。如图是晶闸管导通实验电路。(1)图(a)中，S断开。晶闸管阳极接直流电源的正端，阴极经灯泡接电源的负端，此时品闸管承受正向电压。控制极电路不加电压，这时灯不亮，说明品闸管不导通。⑵图(a)中，S闭合。品闸管的阳极和阴极间加正向电压，控制极相对于阴极也加正向电压，这时灯亮，说明晶闸管导通。(a)(b)品闸管导通阻断实验电路⑶图(a)屮，S闭合后乂断开。晶闸管导通后，如果去掉控制极上的电压，灯仍然亮。这表明品闸管导通后，控制极就失去作用，这吋去掉或重复供给控制电压，都不会影响品闸管的继续导通。

3、所以当阳极与阴极间加正向电压时只要用一个短时存在的正向脉冲电压在控制极上触发一下，晶闸管就可以导通了。⑷图(b)中，S断开或闭合。品闸管的阳极和阴极间加反向电压，无论控制极加不加电压，灯都不亮，晶闸管截止。⑸如果控制极加反向电压，晶闸管阳极回路无论加正向电压还是加反向电压，晶闸管都不导通。从以上现彖可知，晶闸管导通必须具备两个条件：一是阳极耳阴极Z间加正向电压，二是控制极与阴极之间加正向电压。为了更好地说明晶闸管的工作原理，可以把晶闸管看成是由PNP与NPN型两个晶体管连接而成。如图所示。A?晶闸管结构等效图U

4、ak>0、Ugk>0时，T1导通，T2导通，T1进一步导通形成正反馈，晶闸管迅速导通；晶闸管截止的条件：(1)品闸管开始工作吋，UAK加反向电压，或不加触发信号(即UGK=0(2)品闸管正向导通后，令其截止，必须减小UAK,或加大回路电阻，使品闸管中电流的正反馈效应不能维持。结论：(1)晶闸管具冇单向导电性(正向导通条件：A、K间加正向电压，G、K间加触发信号)；(2)晶闸管一旦导通，控制极失去作用。若使其关断，必须降低UAK或加大冋路电阻，把阳极电流减小到维持电流以下。4、应用电路——可控整流电路可控整流是将

5、交流电变换成电压人小可以调节的直流电的过程。图是单相半控桥式整流电路，它与普通不可控桥式整流电路的差别在于用两个品闸管元件T】、T2代替了原来的两个二极管D】、D2o图屮Tr为电源变压器，陽为电阻性负载。而触发电压Ug由单结晶体管触发电路供给。改变触发电压Ug的和位，就可以改变晶闸管起始导通时刻，从而调节输出直流电压。Ug和电流Id、Ud、Id和a的关系为：_0・9〃21+cosa=厂当整流电路接电阻性负载时，单相半控桥的输入、输出电压与触发电压波形如图所示。5电阻性负载单相半控桥式整流电路电阻性负载单相半控式

6、整流电路波形二、单结晶体管1、单结晶体管的结构与工作原理如下图为单结晶体管的结构示意图与等等效电路图。N///发射极E►/第二基极B2第一基极BlB2*RB2RB1Bl*单结晶体管的结构与等效电路当UeUp时PN结正向导通，1卜:迅速增加,则A点的电压为：（Up为峰点电压,Up为PN结压降）=UbbRbiRb+2、应用电路——弛张振荡电路可控整流电路所需的触发脉冲由单结管触发电路供给，如图为单结晶体管组成的弛张振荡电路。图单结晶体管弛张振荡电路Ue=Uc

7、p时,单结管不导通,Uo«Oo此时R1上的电流很小，其值为:R+Rbi+Rb2+R2URm+Rb2（Rl、R2是外加的，不同于内部的RBI、RB2。前者一般取几十欧~几百欧；RB1+RB2—•般为2~15千欧。R2起温度补偿作用）随电容的充电，Uc逐渐升高。当U（2Up时，单结管导通。然后电容放电，R1上便得到一个脉冲电压，如图23-7所示。电容放电至Uc

8、受光器组装在同一密闭的壳体内，发光源为输入端，受光器为输出端。在输入端加上电信号，发光源发光，受光器在光照后立生光电流，由输出端引出。这样就实现了以光为介质的电信号传输。⑵测量第一步，确定输入端与输岀端。用数字万用表的二极管挡，测量任意两引脚，若有数字显示，则表明这两个引脚为输入端R红表笔接的是发光二极竹正端，黑表笔所接就是发光二极管负端。余下两引脚为受光器输出端。第二步，确定好坏。用