模塊一項(xiàng)目PPT課件

1、模塊一模塊一 調(diào)光燈調(diào)光燈晶閘管同步變壓器調(diào)光電位器觸發(fā)電路主電路單結(jié)晶體管 同步電壓來自陽極電壓。第1頁/共36頁認(rèn)識(shí)普通晶閘管、雙向晶閘管、可關(guān)斷晶閘管和單結(jié)晶體管器件。會(huì)選用和檢測(cè)普通晶閘管、雙向晶閘管、可關(guān)斷晶閘管和單結(jié)晶體管。能分析普通晶閘管、雙向晶閘管、可關(guān)斷晶閘管和單結(jié)晶體管的工作原理。能分析單相半波整流電路和單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理。能了解觸發(fā)電路與主電路電壓同步的基本概念。學(xué)會(huì)調(diào)光燈電路的安裝與調(diào)試技能。在小組合作實(shí)施項(xiàng)目過程中培養(yǎng)與人合作的精神。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】第2頁/共36頁項(xiàng)目一 認(rèn)識(shí)晶閘管和單結(jié)晶體管 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】觀察普通晶閘管、雙向晶閘管和單結(jié)晶體管的外形，讓同學(xué)們

2、認(rèn)識(shí)這三種器件的外形結(jié)構(gòu)、端子及型號(hào)。通過測(cè)試，會(huì)判別器件的端子、判斷器件的好壞并能通過原理說明原因。通過選擇器件，掌握器件的基本參數(shù)，初步具備成本核算意識(shí)。一、項(xiàng)目分析調(diào)光燈是一種最簡單的電力電子裝置，調(diào)光燈電路中常用的器件有：普通晶閘管、雙向晶閘管、單結(jié)晶體管、二極管、電阻、電容等。其中二極管、電阻、電容等是前續(xù)課程已經(jīng)介紹過的器件，本項(xiàng)目主要認(rèn)識(shí)普通晶閘管、雙向晶閘管、單結(jié)晶體管器件，為分析調(diào)光燈電路和其他電力電子電路打下基礎(chǔ)。 第3頁/共36頁二、相關(guān)知識(shí)（一）普通晶閘管晶閘管的結(jié)構(gòu)和工作原理第4頁/共36頁晶閘管導(dǎo)通條件：陽極加正向電壓、門極加正向電壓；關(guān)斷條件：陽極電流小于維持電流

3、結(jié)論第5頁/共36頁u晶閘管的特性陽極伏安特性第6頁/共36頁u晶閘管主要參數(shù)（1）陽極參數(shù)晶閘管的額定電壓晶閘管的額定電流維持電流擎住電流（2）門極參數(shù)（3）動(dòng)態(tài)參數(shù)第7頁/共36頁雙向晶閘管第8頁/共36頁u雙向晶閘管結(jié)構(gòu)雙向晶閘管是一種NPNPN五層結(jié)構(gòu)的三端器件。有兩個(gè)主電極T1、T2，一個(gè)門極G 第9頁/共36頁u雙向晶閘管的特性與參數(shù)第10頁/共36頁u雙向晶閘管的觸發(fā)方式雙向晶閘管正反兩個(gè)方向都能導(dǎo)通，門極加正負(fù)電壓都能觸發(fā)。主電壓與觸發(fā)電壓相互配合，可以得到四種觸發(fā)方式：1）+觸發(fā)方式。主極T1為正，T2為負(fù)；門極電壓G為正，T2為負(fù)。特性曲線在第象限。2）-觸發(fā)方式。主極T1

4、為正，T2為負(fù)；門極電壓G為負(fù)，T2為正。特性曲線在第象限。3）+觸發(fā)方式。主極T1為負(fù)，T2為正；門極電壓G為正，T2為負(fù)。特性曲線在第象限。4）-觸發(fā)方式。主極T1為負(fù)，T2為正；門極電壓G為負(fù)，T2為正。特性曲線在第象限。由于雙向晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原因，四種觸發(fā)方式中靈敏度不相同，以+觸發(fā)方式靈敏度最低，使用時(shí)要盡量避開，常采用的觸發(fā)方式為+和-。 第11頁/共36頁單結(jié)晶體管u單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu) 第12頁/共36頁u單結(jié)晶體管的伏安特性 第13頁/共36頁可關(guān)斷晶閘管（GTO） 第14頁/共36頁uGTO的結(jié)構(gòu)第15頁/共36頁u GTO的工作原理 GTO的觸發(fā)導(dǎo)通原理與普通晶閘管相似，陽

5、極加正向電壓，門極加正觸發(fā)信號(hào)后，使GTO導(dǎo)通。但是它的關(guān)斷原理、方式與普通晶閘管大不相同。普通晶閘管門極正信號(hào)觸發(fā)導(dǎo)通后就處于深度飽和狀態(tài)維持導(dǎo)通，除非陽、陰極之間正向電流小于維持電流IH或電源切斷之后才會(huì)由導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)樽钄酄顟B(tài)。而GTO導(dǎo)通后接近臨界飽和狀態(tài)，可給門極加上足夠大的負(fù)電壓破壞臨界狀態(tài)使其關(guān)斷 第16頁/共36頁uGTO的陽極伏安特性 第17頁/共36頁uGTO的主要參數(shù) （1）最大可關(guān)斷陽極電流IATO最大可關(guān)斷陽極電流IATO是可以通過門極進(jìn)行關(guān)斷的最大陽極電流，當(dāng)陽極電流超過IATO時(shí)，門極負(fù)電流脈沖不可能將GTO關(guān)斷。通常將最大可關(guān)斷陽極電流IATO作為GTO的額定電流

6、。應(yīng)用中，最大可關(guān)斷陽極電流IATO還與工作頻率、門極負(fù)電流的波形、工作溫度以及電路參數(shù)等因素有關(guān)，它不是一個(gè)固定不變的數(shù)值。（2）門極最大負(fù)脈沖電流IGRM門極最大負(fù)脈沖電流IGRM為關(guān)斷GTO門極施加的最大反向電流。（3）電流關(guān)斷增益OFF 電流關(guān)斷增益OFF為IATO與IGRM的比值，OFF=IATO/IGRM。OFF反映門極電流對(duì)陽極電流控制能力的強(qiáng)弱，OFF值越大控制能力越強(qiáng) 。這一比值比較小，一般為5左右，這就是說，要關(guān)斷GTO門極的負(fù)電流的幅度也是很大的。如OFF=5 ，GTO的陽極電流為1000A，那么要想關(guān)斷它必須在門極加200A的反向電流。 第18頁/共36頁三、項(xiàng)目實(shí)施（

7、一）認(rèn)識(shí)晶閘管和單結(jié)晶體管外形1普通晶閘管普通晶閘管的外形如圖1-2所示。從外觀上判斷，3個(gè)電極形狀各不相同，無需作任何測(cè)量就可以識(shí)別。小電流TO-220AB型塑封式和貼片式晶閘管面對(duì)印字面、引腳朝下，則從左向右的排列順序依次為陰極K、陽極A和門極G。小電流TO-92型塑封式晶閘管面對(duì)印字面、引腳朝下，則從左向右的排列順序依次為陰極K、門極G和陽極A。小功率螺栓式晶閘管的螺栓為陽極A，門極G比陰極K細(xì)，對(duì)于大功率螺栓式晶閘管來說,螺栓是晶閘管的陽極A(它與散熱器緊密連接)，門極和陰極則用金屬編制套引出，像一根辮子，粗辮子線是陰極K，細(xì)辮子線是門極G。平板式晶閘管中間金屬環(huán)是門極G，用一根導(dǎo)線引

8、出，靠近門極的平面是陰極, 另一面則為陽極。第19頁/共36頁2雙向晶閘管雙向晶閘管的外形如圖1-7所示。多數(shù)的小型塑封雙向晶閘管，面對(duì)印字面、引腳朝下，則從左向右的排列順序依次為主電極l、主電極2、控制極(門極)。但是也有例外，所以有疑問時(shí)應(yīng)通過檢測(cè)作出判別。3單結(jié)晶體管單結(jié)晶體管又稱為雙基極二極管，外形如圖1-11所示。在管殼邊凸起處順時(shí)針依次是：發(fā)射極e，第一基極b1，第二基極b2。 第20頁/共36頁（二）解釋普通晶閘管、雙向晶閘管和單結(jié)晶體管型號(hào)的含義1普通晶閘管（1）國產(chǎn)晶閘管的命名國產(chǎn)可控硅（晶閘管）的型號(hào)有部頒新標(biāo)準(zhǔn)（JB1144-75）KP系列和部頒舊標(biāo)準(zhǔn)（JB1144-71

9、）3CT系列。 KP系列的型號(hào)及含義如下：第21頁/共36頁（2）國外晶閘管的命名“SCR”（Semiconductor Controlled Rectifier）是單向可控硅（晶閘管）的統(tǒng)稱。在這個(gè)命名前提下，各個(gè)生產(chǎn)商有其自己產(chǎn)品命名方式。最早的MOTOROLA(摩托羅拉半導(dǎo)體)公司取第一個(gè)字母“M”代表其摩托羅拉，“CR”代表單向，因而組合成單向可控硅“MCR”的第一代命名，如：MCR100-6。PHILIPS(飛利浦)公司則沿襲了BT字母來對(duì)單向可控硅的命名，如：BT145-500R。日本三菱公司(現(xiàn)瑞薩科技)在單向可控硅器件命名上，則去掉了“SCR”的第一個(gè)字母“S”，以“CR”直接

10、命名，如：CR02AM。ST-意法半導(dǎo)體公司對(duì)單向可控硅的命名，型號(hào)前綴字母則以：X、P、TN、TYN、TS、BTW來命名單向可控硅產(chǎn)品，如X0405MF。美國泰科(TECCOR)以型號(hào)前綴字母“S”來對(duì)單向可控硅命名，例如：S8065K。 第22頁/共36頁2雙向晶閘管（1）國產(chǎn)雙向晶閘管國產(chǎn)雙向晶閘管用KS（新標(biāo)準(zhǔn)）或3CTS（舊標(biāo)準(zhǔn)）表示。如：KS100-12表示額定電壓為1200V、額定電流為100A的雙向晶閘管；3CTS1表示額定電壓為400V、額定電流為1A的雙向晶閘管。（2）國外雙向晶閘管“TRIAC”(TRIode ACsemiconductor switch)是雙向可控硅的統(tǒng)

11、稱。各個(gè)生產(chǎn)商有其自己產(chǎn)品命名方式。3單結(jié)晶體管單結(jié)晶體管的型號(hào)用“BT”表示。如：BT33含義：B半導(dǎo)體、T特種管、3三個(gè)電極、3耗散功率100 mW。第23頁/共36頁（三）晶閘管和單結(jié)晶體管簡單測(cè)試 1普通晶閘管第24頁/共36頁第25頁/共36頁2雙向晶閘管（1）雙向晶閘管電極的判定 第26頁/共36頁（2）雙向晶閘管的好壞測(cè)試1）將萬用表置于Rl00擋或Rlk擋，測(cè)量雙向晶閘管的主電極T1、主電極T2之間的正、反向電阻應(yīng)近似無窮大()，測(cè)量主電極T1與控制極(門極)G之間的正、反向電阻也應(yīng)近似無窮大()。如果測(cè)得的電阻都很小，則說明被測(cè)雙向晶閘管的極間已擊穿或漏電短路，性能不良，不宜

12、使用。2）將萬用表置于Rl檔或Rl0檔，測(cè)量雙向晶閘管主電極T1與控制極(門極)G之間的正、反向電阻，若讀數(shù)在幾十歐至一百歐之間，則為正常，且測(cè)量G、Tl極間正向電阻(見圖118)時(shí)的讀數(shù)要比反向電阻稍微小一些。如果測(cè)得G、T1極間的正、反向電阻均為無窮大()，則說明被測(cè)晶閘管已開路損壞。第27頁/共36頁（3）測(cè)試雙向晶閘管并記錄數(shù)據(jù)將萬用表置于Rl00檔或Rlk檔，測(cè)量雙向晶閘管的主電極T1、主電極T2之間的正、反向電阻，再將萬用表置于Rl檔或Rl0檔，測(cè)量雙向晶閘管主電極T1與控制極(門極)G之間的正、反向電阻，應(yīng)并將所測(cè)數(shù)據(jù)填入表1-9，以判斷被測(cè)晶閘管的好壞。第28頁/共36頁3單結(jié)

13、晶體管（1) 單結(jié)晶體管的電極判定 第29頁/共36頁第30頁/共36頁第31頁/共36頁（2）單結(jié)晶體管的測(cè)試 1）測(cè)量PN結(jié)正、反向電阻大小。將萬用表置于Rl00檔或R1k檔，黑表筆接發(fā)射極e，紅表筆接基極b1、b2時(shí)，測(cè)得管子PN結(jié)的正向電阻一般應(yīng)為幾至幾十千歐，要比普通二極管的正向電阻稍大一些。再將紅表筆接發(fā)射極e，黑表筆分別接基極bl或b2，測(cè)得PN結(jié)的反向電阻，正常時(shí)指針偏向 (無窮大)。一般講，反向電阻與正向電阻的比值應(yīng)大于100為好。 2）測(cè)量基極電阻Rbb。將萬用表的紅、黑表筆分別任意極b1和b2，測(cè)量b1、b2間的電阻應(yīng)在212k范圍內(nèi)，阻值過大或過小都不好。 第32頁/共36頁3）測(cè)量負(fù)阻特性。單結(jié)晶體管負(fù)阻特性測(cè)試電路如圖1-24所示。在管子的基極b1、b2之間外接10V直流電源，將萬用表Rl00擋或Rlk擋，紅表筆接b1極，黑表筆接e極，因這時(shí)接通了儀表內(nèi)部電池，相當(dāng)