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广东省机械技工学校文化理论课教案首页7.5.1-10-j-01 科目电子技术基础授课日期10高汽修3班：10中汽修8班：10中制冷1班：课时2课题第六章晶闸管及其应用电路§6—1 晶闸管一、晶闸管的结构符号二、晶闸管的工作特性三、晶闸管的参数四、晶闸管的型号班级10高汽修3班10中汽修8班10中制冷1班教学目的使学生懂得1.晶闸管的结构符号；2. 晶闸管的工作特性；3. 晶闸管的参数4. 晶闸管的型号识读选用教具挂图重点1. 晶闸管的结构符号；2. 晶闸管的工作特性；难点晶闸管的结构、工作特性教学回顾稳压电路说明审阅签名：年月日【组织教】1. 起立，师生互相问好，营造良好的课堂氛围2. 坐下，清点人数，指出和纠正存在问题 【导入新课】1. 教学回顾：稳压电路2. 切入新课：前面我们学习的二极管整流，现在，我们就来学习有关的知识。
【讲授新课】第六章 晶闸管及其应用电路 §6—1 晶闸管晶闸管是硅晶体闸流管的简称，原名为可控硅整流器，也叫可控硅（S ilicon C ontrolled R ectifier ）其特点是：体积小、重量轻、无噪声、寿命长、 容量大（正向平均电流达千安、正向耐压达数千伏），使半导体从弱电进入强电领域。
晶闸管主要用于整流、逆变、调压、开关四个方面。
晶闸管可分下列种类：本书介绍单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管。
一、单向晶闸管的结构、符号单向晶闸管由四层半导体材料组成的，有三个PN 结，对外有三个电极：第一层P 型半导体引出的电极叫阳极A （anode ），第三层P 型半导体引出的电极叫控制极G （gate pole ），第四层N 型半导体引出的电极叫阴极K （kathode ）。
晶闸管有螺旋型和平板型等几种。
单向晶闸管和二极管一样是一种单向导电的器件，关键是多了一个控制极G ，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。
晶闸管的文字符号为“V ”。
普通晶闸管外形、结构和符号见图6—1。
晶闸管晶闸管晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电器公司开发出世界上第一晶闸管产品，并于1958年使其商业化；晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极；晶闸管工作条件为：加正向电压且门极有触发电流；其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。
它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。
晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及全称晶体闸流管。
俗称可控硅。
一种包含3个或3个以上PN结，能从断态转入通态，或由通态转入断态的双稳晶闸管态电力电子器件。
它泛指所有PNPN类型的开关管，也可表示这类开关管中的任一器件。
自1957年美国贝尔电话实验室将第一只晶闸管用于工业领域以来，由于它的优异性能，很快受到各国重视。
随着新材料的出现，新工艺的采用，单只晶闸管的电流容量从几安发展到几千安,耐压等级从几百伏提高到几千伏,工作频率大大提高，器件的动态参数也有很大改进。
80年代普通晶闸管的耐压等级和通流能力达到3500安/6500伏,可关断晶闸管达3000安/4500伏。
随着应用领域的拓展,晶闸管正沿着高电压、大电流、快速、模块化、功率集成化、廉价的方向发展。
当晶闸管加上正向电压（阳极接正，阴极接负）时，若门极电路开路，则J1、J3结处于正偏,J2结处于反偏,其伏安特性与二极管反向特性相似，晶闸管处于正向阻断状态。
若门极对阴极而言加上一定的正向电压,则N2区向P2区注入电子,这些电子经扩散,通过P2区到达2结耗尽层（也称高阻层、阻挡层）,因耗尽层电场的作用，注入电子到达N1区,形成等效晶体管 2的射极电流产生过剩电子。
为了中和过剩电子，必将有等量空穴由P1区注入N1区。
晶闸管的工作原理在中频炉中整流侧关断时间采用KP-60微秒以内，逆变侧关短时间采用KK-30微秒以内这也是KP管与KK管的主要区别晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。
晶闸管的工作条件：1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受和种电压，晶闸管都处于关短状态。
2. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。
3. 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。
4. 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。
从晶闸管的内部分析工作过程：晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个PN结图1，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管图2当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导铜，必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。
图2中每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。
因此，两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门机电流Ig流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通，晶体管饱和导通。
设PNP 管和NPN管的集电极电流相应为Ic1和Ic2；发射极电流相应为Ia和Ik；电流放大系数相应为a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，设流过J2结的反相漏电电流为Ic0,晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和：Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0若门极电流为Ig,则晶闸管阴极电流为Ik=Ia+Ig从而可以得出晶闸管阳极电流为：I=(Ic0+Iga2)/（1-（a1+a2））（1—1）式硅PNP管和硅NPN管相应的电流放大系数a1和a2随其发射极电流的改变而急剧变化如图3所示。
当晶闸管承受正向阳极电压，而门极未受电压的情况下，式（1—1）中，Ig=0,(a1+a2)很小，故晶闸管的阳极电流Ia≈Ic0 晶闸关处于正向阻断状态。
