模塊一項目PPT課件

1、模塊一模塊一 調光燈調光燈晶閘管同步變壓器調光電位器觸發(fā)電路主電路單結晶體管 同步電壓來自陽極電壓。第1頁/共36頁認識普通晶閘管、雙向晶閘管、可關斷晶閘管和單結晶體管器件。會選用和檢測普通晶閘管、雙向晶閘管、可關斷晶閘管和單結晶體管。能分析普通晶閘管、雙向晶閘管、可關斷晶閘管和單結晶體管的工作原理。能分析單相半波整流電路和單結晶體管觸發(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。學會調光燈電路的安裝與調試技能。在小組合作實施項目過程中培養(yǎng)與人合作的精神?！緦W習目標】第2頁/共36頁項目一 認識晶閘管和單結晶體管 【學習目標】觀察普通晶閘管、雙向晶閘管和單結晶體管的外形，讓同學們

2、認識這三種器件的外形結構、端子及型號。通過測試，會判別器件的端子、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。一、項目分析調光燈是一種最簡單的電力電子裝置，調光燈電路中常用的器件有：普通晶閘管、雙向晶閘管、單結晶體管、二極管、電阻、電容等。其中二極管、電阻、電容等是前續(xù)課程已經介紹過的器件，本項目主要認識普通晶閘管、雙向晶閘管、單結晶體管器件，為分析調光燈電路和其他電力電子電路打下基礎。 第3頁/共36頁二、相關知識（一）普通晶閘管晶閘管的結構和工作原理第4頁/共36頁晶閘管導通條件：陽極加正向電壓、門極加正向電壓；關斷條件：陽極電流小于維持電流

3、結論第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雙向晶閘管結構雙向晶閘管是一種NPNPN五層結構的三端器件。有兩個主電極T1、T2，一個門極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方向都能導通，門極加正負電壓都能觸發(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；門極電壓G為正，T2為負。特性曲線在第象限。2）-觸發(fā)方式。主極T1

4、為正，T2為負；門極電壓G為負，T2為正。特性曲線在第象限。3）+觸發(fā)方式。主極T1為負，T2為正；門極電壓G為正，T2為負。特性曲線在第象限。4）-觸發(fā)方式。主極T1為負，T2為正；門極電壓G為負，T2為正。特性曲線在第象限。由于雙向晶閘管的內部結構原因，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，使用時要盡量避開，常采用的觸發(fā)方式為+和-。 第11頁/共36頁單結晶體管u單結晶體管的結構 第12頁/共36頁u單結晶體管的伏安特性 第13頁/共36頁可關斷晶閘管（GTO） 第14頁/共36頁uGTO的結構第15頁/共36頁u GTO的工作原理 GTO的觸發(fā)導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)信號后，使GTO導通。但是它的關斷原理、方式與普通晶閘管大不相同。普通晶閘管門極正信號觸發(fā)導通后就處于深度飽和狀態(tài)維持導通，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由導通狀態(tài)變?yōu)樽钄酄顟B(tài)。而GTO導通后接近臨界飽和狀態(tài)，可給門極加上足夠大的負電壓破壞臨界狀態(tài)使其關斷 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）最大可關斷陽極電流IATO最大可關斷陽極電流IATO是可以通過門極進行關斷的最大陽極電流，當陽極電流超過IATO時，門極負電流脈沖不可能將GTO關斷。通常將最大可關斷陽極電流IATO作為GTO的額定電流

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

7、一）認識晶閘管和單結晶體管外形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個電極形狀各不相同，無需作任何測量就可以識別。小電流TO-220AB型塑封式和貼片式晶閘管面對印字面、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，對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，所以有疑問時應通過檢測作出判別。3單結晶體管單結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、雙向晶閘管和單結晶體管型號的含義1普通晶閘管（1）國產晶閘管的命名國產可控硅（晶閘管）的型號有部頒新標準（JB1144-75）KP系列和部頒舊標準（JB1144-71

9、）3CT系列。 KP系列的型號及含義如下：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。在這個命名前提下，各個生產商有其自己產品命名方式。最早的MOTOROLA(摩托羅拉半導體)公司取第一個字母“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”的第一個字母“S”，以“CR”直接

10、命名，如：CR02AM。ST-意法半導體公司對單向可控硅的命名，型號前綴字母則以：X、P、TN、TYN、TS、BTW來命名單向可控硅產品，如X0405MF。美國泰科(TECCOR)以型號前綴字母“S”來對單向可控硅命名，例如：S8065K。 第22頁/共36頁2雙向晶閘管（1）國產雙向晶閘管國產雙向晶閘管用KS（新標準）或3CTS（舊標準）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。各個生產商有其自己產品命名方式。3單結晶體管單結晶體管的型號用“BT”表示。如：BT33含義：B半導體、T特種管、3三個電極、3耗散功率100 mW。第23頁/共36頁（三）晶閘管和單結晶體管簡單測試 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試1）將萬用表置于Rl00擋或Rlk擋，測量雙向晶閘管的主電極T1、主電極T2之間的正、反向電阻應近似無窮大()，測量主電極T1與控制極(門極)G之間的正、反向電阻也應近似無窮大()。如果測得的電阻都很小，則說明被測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，且測量G、Tl極間正向電阻(見圖118)時的讀數(shù)要比反向電阻稍微小一些。如果測得G、T1極間的正、反向電阻均為無窮大()，則說明被測晶閘管已開路損壞。第27頁/共36頁（3）測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，應并將所測數(shù)據(jù)填入表1-9，以判斷被測晶閘管的好壞。第28頁/共36頁3單結

13、晶體管（1) 單結晶體管的電極判定 第29頁/共36頁第30頁/共36頁第31頁/共36頁（2）單結晶體管的測試 1）測量PN結正、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，測得管子PN結的正向電阻一般應為幾至幾十千歐，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，測得PN結的反向電阻，正常時指針偏向 (無窮大)。一般講，反向電阻與正向電阻的比值應大于100為好。 2）測量基極電阻Rbb。將萬用表的紅、黑表筆分別任意極b1和b2，測量b1、b2間的電阻應在212k范圍內，阻值過大或過小都不好。 第32頁/共36頁3）測量負阻特性。單結晶體管負阻特性測試電路如圖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，因這時接通了儀表內部電池，相當