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文檔簡介

1、工訓C棟104項目2一、查閱資料,了解常用電子元器件及印刷電路板制作技術基礎,完成實驗報告1、 二極管1) 二極管的應用1、整流二極管利用二極管單向導電性,可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈沖直流電。2、開關元件二極管在正向電壓作用下電阻很小,處于導通狀態(tài),相當于一只接通的開關;在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止狀態(tài),如同一只斷開的開關。利用二極管的開關特性,可以組成各種邏輯電路。3、限幅元件二極管正向導通后,它的正向壓降基本保持不變(硅管為0.7V,鍺管為0.3V)。利用這一特性,在電路中作為限幅元件,可以把信號幅度限制在一定范圍內(nèi)。4、繼流二極管在開關電源的電感中和繼電器等感性

2、負載中起繼流作用。5、檢波二極管在收音機中起檢波作用。6、變?nèi)荻O管使用于電視機的高頻頭中。7、顯示元件 用于VCD、DVD、計算器等顯示器上。8、穩(wěn)壓二極管反向擊穿電壓恒定,且擊穿后可恢復,利用這一特性可以實現(xiàn)穩(wěn)壓電路。2) 常用二極管及其參數(shù)05Z6.2Y硅穩(wěn)壓二極管 Vz=6 6.35V,Pzm=500mW。 05Z7.5Y硅穩(wěn)壓二極管 Vz=7.34 7.70V,Pzm=500mW。 05Z13X硅穩(wěn)壓二極管 Vz=12.4 13.1V,Pzm=500mW。 05Z15Y硅穩(wěn)壓二極管 Vz=14.4 15.15V,Pzm=500mW。 05Z18Y硅穩(wěn)壓二極管 Vz=17.55 18.

3、45V,Pzm=500mW。 1N4001硅整流二極管 50V,1A。(Ir=5uA,Vf=1V,Ifs=50A) 1N4002硅整流二極管 100V,1A。 1N4003硅整流二極管 200V,1A。 1N4004硅整流二極管 400V,1A。 1N4005硅整流二極管 600V,1A。 1N4006硅整流二極管 800V,1A。 1N4007硅整流二極管 1000V,1A。 1N4148開關二極管75V,150 mA,Ir=25nA,Vf=1V。 1N5391硅整流二極管 50V,1.5A。(Ir=10uA,Vf=1.4V,Ifs=50A) 1N5392硅整流二極管 100V,1.5A,

4、1N5393硅整流二極管 200V,1.5A。 1N5394硅整流二極管 300V,1.5A。 1N5395硅整流二極管 400V,1.5A。 1N5396硅整流二極管 500V,1.5A。 1N5397硅整流二極管 600V,1.5A。 1N5398硅整流二極管 800V,1.5A。 1N5399硅整流二極管 1000V,1.5A。 1N5400硅整流二極管 50V,3A。(Ir=5uA,Vf=1V,fs=150A) 1N5401硅整流二極管 100V,3A。 1N5402硅整流二極管 200V,3A。 1N5403硅整流二極管 300V,3A。 1N5404硅整流二極管 400V,3A。

5、1N5405硅整流二極管 500V,3A。 1N5406硅整流二極管 600V,3A。 1N5407硅整流二極管 800V,3A。 1N5408硅整流二極管 1000V,3A。3) 二極管在工程中的應用發(fā)光二極管作為交通燈橋式整流二極管在彩電整流電路穩(wěn)壓二極管做電路保護等等4) 二極管的發(fā)展趨勢高亮度發(fā)光二極管外延和芯片未來發(fā)展方向功率二極管向高壓、高速、低損耗方向發(fā)展LED背光技術是最值得關注的投影新發(fā)展方向之一 復合管是二極管的發(fā)展方向2、 三極管A、 半導體三極管1) 國內(nèi)外三極管命名方法1、 中國半導體器件型號命名方法 半導體器件型號由五部分(場效應器件、半導體特殊器件、復合管、PIN

6、型管、激光器件的型號命名只有第三、四、五部分)組成。五個部分意義如下: 第一部分:用數(shù)字表示半導體器件有效電極數(shù)目。2-二極管、3-三極管 第二部分:用漢語拼音字母表示半導體器件的材料和極性。表示二極管時:A-N型鍺材料、B-P型鍺材料、C-N型硅材料、D-P型硅材料。表示三極管時:A-PNP型鍺材料、B-NPN型鍺材料、C-PNP型硅材料、D-NPN型硅材料。 第三部分:用漢語拼音字母表示半導體器件的內(nèi)型。P-普通管、V-微波管、W-穩(wěn)壓管、C-參量管、Z-整流管、L-整流堆、S-隧道管、N-阻尼管、U-光電器件、K-開關管、X-低頻小功率管(F3MHz,Pc1W)、A-高頻大功率管(f3M

7、Hz,Pc1W)、T-半導體晶閘管(可控整流器)、Y-體效應器件、B-雪崩管、J-階躍恢復管、CS-場效應管、BT-半導體特殊器件、FH-復合管、PIN-PIN型管、JG-激光器件。 第四部分:用數(shù)字表示序號 第五部分:用漢語拼音字母表示規(guī)格號 例如:3DG18表示NPN型硅材料高頻三極管 二、日本半導體分立器件型號命名方法 日本生產(chǎn)的半導體分立器件,由五至七部分組成。通常只用到前五個部分,其各部分的符號意義如下: 第一部分:用數(shù)字表示器件有效電極數(shù)目或類型。0-光電(即光敏)二極管三極管及上述器件的組合管、1-二極管、2三極或具有兩個pn結的其他器件、3-具有四個有效電極或具有三個pn結的其

8、他器件、依此類推。 第二部分:日本電子工業(yè)協(xié)會JEIA注冊標志。S-表示已在日本電子工業(yè)協(xié)會JEIA注冊登記的半導體分立器件。 第三部分:用字母表示器件使用材料極性和類型。A-PNP型高頻管、B-PNP型低頻管、C-NPN型高頻管、D-NPN型低頻管、F-P控制極可控硅、G-N控制極可控硅、H-N基極單結晶體管、J-P溝道場效應管、K-N 溝道場效應管、M-雙向可控硅。 第四部分:用數(shù)字表示在日本電子工業(yè)協(xié)會JEIA登記的順序號。兩位以上的整數(shù)-從“11”開始,表示在日本電子工業(yè)協(xié)會JEIA登記的順序號;不同公司的性能相同的器件可以使用同一順序號;數(shù)字越大,越是近期產(chǎn)品。 第五部分: 用字母表

9、示同一型號的改進型產(chǎn)品標志。A、B、C、D、E、F表示這一器件是原型號產(chǎn)品的改進產(chǎn)品。 3、 美國半導體分立器件型號命名方法 美國晶體管或其他半導體器件的命名法較混亂。美國電子工業(yè)協(xié)會半導體分立器件命名方法如下: 第一部分:用符號表示器件用途的類型。JAN-軍級、JANTX-特軍級、JANTXV-超特軍級、JANS-宇航級、(無)-非軍用品。 第二部分:用數(shù)字表示pn結數(shù)目。1-二極管、2=三極管、3-三個pn結器件、n-n個pn結器件。 第三部分:美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)注冊標志。N-該器件已在美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)注冊登記。 第四部分:美國電子工業(yè)協(xié)會登記順序號。多位數(shù)字-該器件在美

10、國電子工業(yè)協(xié)會登記的順序號。 第五部分:用字母表示器件分檔。A、B、C、D、-同一型號器件的不同檔別。如:JAN2N3251A表示PNP硅高頻小功率開關三極管,JAN-軍級、2-三極管、N-EIA 注冊標志、3251-EIA登記順序號、A-2N3251A檔。 4、 國際電子聯(lián)合會半導體器件型號命名方法 德國、法國、意大利、荷蘭、比利時等歐洲國家以及匈牙利、羅馬尼亞、南斯拉夫、波蘭等東歐國家,大都采用國際電子聯(lián)合會半導體分立器件型號命名方法。這種命名方法由四個基本部分組成,各部分的符號及意義如下: 第一部分:用字母表示器件使用的材料。A-器件使用材料的禁帶寬度Eg=0.61.0eV 如鍺、B-器

11、件使用材料的Eg=1.01.3eV 如硅、C-器件使用材料的Eg1.3eV 如砷化鎵、D-器件使用材料的Eg0.6eV 如銻化銦、E-器件使用復合材料及光電池使用的材料 第二部分:用字母表示器件的類型及主要特征。A-檢波開關混頻二極管、B-變?nèi)荻O管、C-低頻小功率三極管、D-低頻大功率三極管、E-隧道二極管、F-高頻小功率三極管、G-復合器件及其他器件、H-磁敏二極管、K-開放磁路中的霍爾元件、L-高頻大功率三極管、M-封閉磁路中的霍爾元件、P-光敏器件、Q-發(fā)光器件、R-小功率晶閘管、S-小功率開關管、T-大功率晶閘管、U-大功率開關管、X-倍增二極管、Y-整流二極管、Z-穩(wěn)壓二極管。 第

12、三部分:用數(shù)字或字母加數(shù)字表示登記號。三位數(shù)字-代表通用半導體器件的登記序號、一個字母加二位數(shù)字-表示專用半導體器件的登記序號。 第四部分:用字母對同一類型號器件進行分檔。A、B、C、D、E-表示同一型號的器件按某一參數(shù)進行分檔的標志。 除四個基本部分外,有時還加后綴,以區(qū)別特性或進一步分類。常見后綴如下: 1、穩(wěn)壓二極管型號的后綴。其后綴的第一部分是一個字母,表示穩(wěn)定電壓值的容許誤差范圍,字母A、B、C、D、E分別表示容許誤差為1%、2%、5%、10%、15%;其后綴第二部分是數(shù)字,表示標稱穩(wěn)定電壓的整數(shù)數(shù)值;后綴的第三部分是字母V,代表小數(shù)點,字母V之后的數(shù)字為穩(wěn)壓管標稱穩(wěn)定電壓的小數(shù)值。

13、 2、整流二極管后綴是數(shù)字,表示器件的最大反向峰值耐壓值,單位是伏特。 3、晶閘管型號的后綴也是數(shù)字,通常標出最大反向峰值耐壓值和最大反向關斷電壓中數(shù)值較小的那個電壓值。 如:BDX51-表示NPN硅低頻大功率三極管,AF239S-表示PNP鍺高頻小功率三極管。2) 常用三極管型號及參數(shù)2SC90119018系列: 9011/9016/9017/9018為高頻管,其他為低頻管,用于常見電路;2SC8050,2SC8550: 小功率放大電路中配對管,小電子產(chǎn)品、高頻電路和電話中常見;名 稱 封裝 極性 功 能 耐 壓 電 流 功 率 頻 率 配對管9013 21 NPN 低頻放大 50V 0.5

14、A 0.625W 90129014 21 NPN 低噪放大 50V 0.1A 0.4W 150HMZ 90159015 21 PNP 低噪放大 50V 0.1A 0.4W 150MHZ 90149018 21 NPN 高頻放大 30V 0.05A 0.4W 1000MHZ8050 21 NPN 高頻放大 40V 1.5A 1W 100MHZ 85508550 21 PNP 高頻放大 40V 1.5A 1W 100MHZ 8050 MJE1300113007系列,節(jié)能燈中常見。MJE13003 29 NPN 功放開關 400V 1.5A 14WMJE13005 28 NPN 功放開關 400V

15、4A 60WMJE13007 28 NPN 功放開關 1500V 2.5A 60W 3) 三極管的封裝形式和管腳識別常用三極管的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類,引腳的排列方式具有一定的規(guī)律,底視圖位置放置,使三個引腳構成等腰三角形的頂點上,從左向右依次為e b c;對于中小功率塑料三極管按圖使其平面朝向自己,三個引腳朝下放置,則從左到右依次為e b c。國內(nèi)各種類型的晶體三極管有許多種,管腳的排列不盡相同,在使用中不確定管腳排列的三極管,必須進行測量確定各管腳正確的位置,或查找晶體管使用手冊,明確三極管的特性及相應的技術參數(shù)和資料。4) 中、小功率三極管的檢測,判別極性1: 三顛倒,找基極

16、三極管是含有兩個PN結的半導體器件。根據(jù)兩個PN結連接方式不同,可以分為NPN型和PNP型兩種不同導電類型的三極管。測試三極管要使用萬用電表的歐姆擋,并選擇R100或R1k擋位。圖2繪出了萬用電表歐姆擋的等效電路。紅表筆所連接的是表內(nèi)電池的負極,黑表筆則連接著表內(nèi)電池的正極。假定我們并不知道被測三極管是NPN型還是PNP型,也分不清各管腳是什么電極。測試的第一步是判斷哪個管腳是基極。這時,我們?nèi)稳蓚€電極(如這兩個電極為1、2),用萬用電表兩支表筆顛倒測量它的正、反向電阻,觀察表針的偏轉角度;接著,再取1、3兩個電極和2、3兩個電極,分別顛倒測量它們的正、反向電阻,觀察表針的偏轉角度。在這三次

17、顛倒測量中,必然有兩次測量結果相近:即顛倒測量中表針一次偏轉大,一次偏轉??;剩下一次必然是顛倒測量前后指針偏轉角度都很小,這一次未測的那只管腳就是我們要尋找的基極。2:PN結,定管型找出三極管的基極后,我們就可以根據(jù)基極與另外兩個電極之間PN結的方向來確定管子的導電類型。將萬用表的黑表筆接觸基極,紅表筆接觸另外兩個電極中的任一電極,若表頭指針偏轉角度很大,則說明被測三極管為NPN型管;若表頭指針偏轉角度很小,則被測管即為PNP型。3:順箭頭,偏轉大找出了基極b,另外兩個電極哪個是集電極c,哪個是發(fā)射極e呢?這時我們可以用測穿透電流ICEO的方法確定集電極c和發(fā)射極e。(1) 對于NPN型三極管

18、,穿透電流的測量電路。根據(jù)這個原理,用萬用電表的黑、紅表筆顛倒測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec,雖然兩次測量中萬用表指針偏轉角度都很小,但仔細觀察,總會有一次偏轉角度稍大,此時電流的流向一定是:黑表筆c極b極e極紅表筆,電流流向正好與三極管符號中的箭頭方向一致順箭頭,所以此時黑表筆所接的一定是集電極c,紅表筆所接的一定是發(fā)射極e。(2) 對于PNP型的三極管,道理也類似于NPN型,其電流流向一定是:黑表筆e極b極c極紅表筆,其電流流向也與三極管符號中的箭頭方向一致,所以此時黑表筆所接的一定是發(fā)射極e,紅表筆所接的一定是集電極c。4:測不出,動嘴巴若在“順箭頭,偏轉大”的測量過程中,若由于

19、顛倒前后的兩次測量指針偏轉均太小難以區(qū)分時,就要“動嘴巴”了。具體方法是:在“順箭頭,偏轉大”的兩次測量中,用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結合部,用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b,仍用“順箭頭,偏轉大”的判別方法即可區(qū)分開集電極c與發(fā)射極e。其中人體起到直流偏置電阻的作用,目的是使效果更加明顯。5) 場效應晶體管的檢測,判別極性一、用指針式萬用表對場效應管進行判別(1)用測電阻法判別結型場效應管的電極根據(jù)場效應管的PN結正、反向電阻值不一樣的現(xiàn)象,可以判別出結型場效應管的三個電極。具體方法:將萬用表撥在R1k檔上,任選兩個電極,分別測出其正、反向電阻值。當某兩個電極的正、反向電阻值相等,且為

20、幾千歐姆時,則該兩個電極分別是漏極D和源極S。因為對結型場效應管而言,漏極和源極可互換,剩下的電極肯定是柵極G。也可以將萬用表的黑表筆(紅表筆也行)任意接觸一個電極,另一只表筆依次去接觸其余的兩個電極,測其電阻值。當出現(xiàn)兩次測得的電阻值近似相等時,則黑表筆所接觸的電極為柵極,其余兩電極分別為漏極和源極。若兩次測出的電阻值均很大,說明是PN結的反向,即都是反向電阻,可以判定是N溝道場效應管,且黑表筆接的是柵極;若兩次測出的電阻值均很小,說明是正向PN結,即是正向電阻,判定為P溝道場效應管,黑表筆接的也是柵極。若不出現(xiàn)上述情況,可以調(diào)換黑、紅表筆按上述方法進行測試,直到判別出柵極為止。(2)用測電

21、阻法判別場效應管的好壞測電阻法是用萬用表測量場效應管的源極與漏極、柵極與源極、柵極與漏極、柵極G1與柵極G2之間的電阻值同場效應管手冊標明的電阻值是否相符去判別管的好壞。具體方法:首先將萬用表置于R10或R100檔,測量源極S與漏極D之間的電阻,通常在幾十歐到幾千歐范圍(在手冊中可知,各種不同型號的管,其電阻值是各不相同的),如果測得阻值大于正常值,可能是由于內(nèi)部接觸不良;如果測得阻值是無窮大,可能是內(nèi)部斷極。然后把萬用表置于R10k檔,再測柵極G1與G2之間、柵極與源極、柵極與漏極之間的電阻值,當測得其各項電阻值均為無窮大,則說明管是正常的;若測得上述各阻值太小或為通路,則說明管是壞的。要注

22、意,若兩個柵極在管內(nèi)斷極,可用元件代換法進行檢測。(3)用感應信號輸人法估測場效應管的放大能力具體方法:用萬用表電阻的R100檔,紅表筆接源極S,黑表筆接漏極D,給場效應管加上1.5V的電源電壓,此時表針指示出的漏源極間的電阻值。然后用手捏住結型場效應管的柵極G,將人體的感應電壓信號加到柵極上。這樣,由于管的放大作用,漏源電壓VDS和漏極電流Ib都要發(fā)生變化,也就是漏源極間電阻發(fā)生了變化,由此可以觀察到表針有較大幅度的擺動。如果手捏柵極表針擺動較小,說明管的放大能力較差;表針擺動較大,表明管的放大能力大;若表針不動,說明管是壞的。根據(jù)上述方法,我們用萬用表的R100檔,測結型場效應管3DJ2F

23、。先將管的G極開路,測得漏源電阻RDS為600,用手捏住G極后,表針向左擺動,指示的電阻RDS為12k,表針擺動的幅度較大,說明該管是好的,并有較大的放大能力。運用這種方法時要說明幾點:首先,在測試場效應管用手捏住柵極時,萬用表針可能向右擺動(電阻值減小),也可能向左擺動(電阻值增加)。這是由于人體感應的交流電壓較高,而不同的場效應管用電阻檔測量時的工作點可能不同(或者工作在飽和區(qū)或者在不飽和區(qū))所致,試驗表明,多數(shù)管的RDS增大,即表針向左擺動;少數(shù)管的RDS減小,使表針向右擺動。但無論表針擺動方向如何,只要表針擺動幅度較大,就說明管有較大的放大能力。第二,此方法對MOS場效應管也適用。但要

24、注意,MOS場效應管的輸人電阻高,柵極G允許的感應電壓不應過高,所以不要直接用手去捏柵極,必須用于握螺絲刀的絕緣柄,用金屬桿去碰觸柵極,以防止人體感應電荷直接加到柵極,引起柵極擊穿。第三,每次測量完畢,應當G-S極間短路一下。這是因為G-S結電容上會充有少量電荷,建立起VGS電壓,造成再進行測量時表針可能不動,只有將G-S極間電荷短路放掉才行。(4)用測電阻法判別無標志的場效應管首先用測量電阻的方法找出兩個有電阻值的管腳,也就是源極S和漏極D,余下兩個腳為第一柵極G1和第二柵極G2。把先用兩表筆測的源極S與漏極D之間的電阻值記下來,對調(diào)表筆再測量一次,把其測得電阻值記下來,兩次測得阻值較大的一

25、次,黑表筆所接的電極為漏極D;紅表筆所接的為源極S。用這種方法判別出來的S、D極,還可以用估測其管的放大能力的方法進行驗證,即放大能力大的黑表筆所接的是D極;紅表筆所接地是8極,兩種方法檢測結果均應一樣。當確定了漏極D、源極S的位置后,按D、S的對應位置裝人電路,一般G1、G2也會依次對準位置,這就確定了兩個柵極G1、G2的位置,從而就確定了D、S、G1、G2管腳的順序。(5)用測反向電阻值的變化判斷跨導的大小對VMOS N溝道增強型場效應管測量跨導性能時,可用紅表筆接源極S、黑表筆接漏極D,這就相當于在源、漏極之間加了一個反向電壓。此時柵極是開路的,管的反向電阻值是很不穩(wěn)定的。將萬用表的歐姆

26、檔選在R10k的高阻檔,此時表內(nèi)電壓較高。當用手接觸柵極G時,會發(fā)現(xiàn)管的反向電阻值有明顯地變化,其變化越大,說明管的跨導值越高;如果被測管的跨導很小,用此法測時,反向阻值變化不大。6) 三極管在工程中的應用1.用在放大電路,作電壓或電流放大。2.用在振蕩電路中,調(diào)制、解調(diào)或自激振蕩。3.用在開關電路中,作閘流、限流或開關管7) 三極管的發(fā)展趨勢 三極管由于其簡單的構造及廣泛的運用,擁有無可比擬的發(fā)展優(yōu)勢,由最初的電真空三極管到現(xiàn)在各種型號,品種繁多的類型,但是萬變不離其宗,它的未來發(fā)展模式主要還是在信號放大幾各種電子開關的運用上。尤其其信號放大功能,在微電子技術廣泛運用的未來,將會有非常廣闊的

27、前景。 現(xiàn)在在汽車電子業(yè)來,車載電子上已經(jīng)可以看到其出現(xiàn)的身影。并隨著集成電子技術的發(fā)展,尤其是高新技術的平民化時代的到來。比如納米技術的廣泛運用與生活中,三極管越來越融合入人民的生活之中,在醫(yī)療,公共建設上展現(xiàn)其廣泛的天地。 三極管由其構造及工作特性決定,其將在計算機技術中在很長一段時間的內(nèi)有這不可替代的重大作用,深入挖掘三極管的特性,并對其進行推廣發(fā)展有著重大的社會意義,但是同時由于其結構上的缺陷,三極管同樣不是萬能的。所以我們在發(fā)展三極管時,如何揚長避短將成為未來三極管發(fā)展的一個亟需面對的問題。但是,瑕不掩瑜,三極管的未來發(fā)展一定會更多的應用于計算機行業(yè)之中,又其誕生以來在計算機行業(yè)內(nèi)扮

28、演的角色可見,其始終將會成為伴隨計算機領域發(fā)展的堅實一環(huán)。B、晶閘管(可控硅)1) 晶閘管的特性及主要參數(shù) 一、特性: 1、晶閘管的靜態(tài)伏安特性第I象限的是正向特性有阻斷狀態(tài)和導通狀態(tài)之分。 在正向阻斷狀態(tài)時,晶閘管的伏安特性是一組隨門極電流的增加而不同的曲線簇。當IG足夠大時,晶閘管的正向轉折電壓很小,可以看成與一般二極管一樣 第III象限的是反向特性晶閘管的反向特性與一般二極管的反向特性相似。IG=0時,器件兩端施加正向電壓,為正向阻斷狀態(tài),只有很小的正向漏電流流過,正向電壓超過臨界極限即正向轉折電壓Ubo,則漏電流急劇增大,器件開通隨著門極電流幅值的增大,正向轉折電壓降低導通后的晶閘管特

29、性和二極管的正向特性相仿晶閘管本身的壓降很小,在1V左右導通期間,如果門極電為零,并且陽極電流降至接近于零的某一數(shù)值IH以下,則晶閘管又回到正向阻斷狀態(tài)。IH稱為維持電流。晶閘管上施加反向電壓時,伏安特性類似二極管的反向特性晶閘管的門極觸發(fā)電流從門極流入晶閘管,從陰極流出陰極是晶閘管主電路與控制電路的公共端門極觸發(fā)電流也往往是通過觸發(fā)電路在門極和陰極之間施加觸發(fā)電壓而產(chǎn)生的晶閘管的門極和陰極之間是PN結J3,其伏安特性稱為門極伏安特性。為保證可靠、安全的觸發(fā),觸發(fā)電路所提供的觸發(fā)電壓、電流和功率應限制在可靠觸發(fā)區(qū)。2. 動態(tài)特性 與二極管類似,開通、關斷過程產(chǎn)生動態(tài)損耗晶閘管的開通和關斷過程波

30、形1) 開通過程延遲時間td:門極電流階躍時刻開始,到陽極電流上升到穩(wěn)態(tài)值的10%的時間上升時間tr:陽極電流從10%上升到穩(wěn)態(tài)值的90%所需的時間開通時間tgt:以上兩者之和, tgt=td+ tr 普通晶閘管延遲時間為0.51.5ms,上升時間為0.53s2) 關斷過程反向阻斷恢復時間trr:正向電流降為零到反向恢復電流衰減至近于零的時間正向阻斷恢復時間tgr:晶閘管要恢復其對正向電壓的阻斷力還需要一段時間在正向阻斷恢復時間內(nèi)如果重新對晶閘管施加正向電壓,晶閘管會重新正向導通實際應用中,應對晶閘管施加足夠長時間的反向電壓,使晶閘管充分恢復其對正向電壓的阻斷能力,電路才能可靠工作關斷時間tq

31、:trr與tgr之和,即 tq=trr+tgr普通晶閘管的關斷時間約幾百微秒,這是設計反向電壓設計時間的依據(jù)。 二、主要參數(shù)(1) 晶閘管正向轉折電壓VBO 晶閘管的正向轉折電壓VBO是指在額定結溫為100且門極(G)開路的條件下,在其陽極(A)與陰極(K)之間加正弦半波正向電壓、使其由關斷狀態(tài)轉變?yōu)閷顟B(tài)時所對應的峰值電壓。 (2) 晶閘管斷態(tài)重復峰值電壓VDRM 斷態(tài)重復峰值電壓VDRM,是指晶閘管在正向阻斷時,允許加在A、K(或T1、T2)極間最大的峰值電壓。此電壓約為正向轉折電壓減去100V后的電壓值。 (3) 晶閘管通態(tài)平均電流IT 通態(tài)平均電流IT,是指在規(guī)定環(huán)境溫度和標準散熱條

32、件下,晶閘管正常工作時A、K(或T1、T2)極間所允許通過電流的平均值。(4) 反向擊穿電壓VBR 反向擊穿電壓是指在額定結溫下,晶閘管陽極與陰極之間施加正弦半波反向電壓,當其反向漏電電流急劇增加時反對應的峰值電壓。 (5) 晶閘管反向重復峰值電壓VRRM 反向重復峰值電壓VRRM,是指晶閘管在門極G斷路時,允許加在A、K極間的最大反向峰值電壓。此電壓約為反向擊穿電壓減去100V后的峰值電壓。 (六)晶閘管正向平均電壓降VF 正向平均電壓降VF也稱通態(tài)平均電壓或通態(tài)壓降VT,是指在規(guī)定環(huán)境溫度和標準散熱條件下,當通過晶閘管的電流為額定電流時,其陽極A與陰極K之間電壓降的平均值,通常為0.41.

33、2V。 (七)晶閘管門極觸發(fā)電壓VGT 門極觸發(fā)VGT,是指在規(guī)定的環(huán)境溫度和晶閘管陽極與陰極之間為一定值正向電壓的條件下,使晶閘管從阻斷狀態(tài)轉變?yōu)閷顟B(tài)所需要的最小門極直流電壓,一般為1.5V左右。 (八)晶閘管門極觸發(fā)電流IGT 門極觸發(fā)電流IGT,是指在規(guī)定環(huán)境溫度和晶閘管陽極與陰極之間為一定值電壓的條件下,使晶閘管從阻斷狀態(tài)轉變?yōu)閷顟B(tài)所需要的最小門極直流電流。 (9) 晶閘管門極反向電壓 門極反向電壓是指晶閘管門極上所加的額定電壓,一般不超過10V。 (10) 晶閘管維持電流IH 維持電流IH是指維持晶閘管導通的最小電流。當正向電流小于IH時,導通的晶閘管會自動關斷。 (11)

34、晶閘管斷態(tài)重復峰值電流IDR 斷態(tài)重復峰值電流IDR,是指晶閘管在斷態(tài)下的正向最大平均漏電電流值,一般小于100A (十二)晶閘管反向重復峰值電流IRRM 反向重復峰值電流IRRM,是指晶閘管在關斷狀態(tài)下的反向最大漏電電流值,一般小于100A。2) 晶閘管的優(yōu)點和弱點晶閘管的優(yōu)點: 1) 用很小的功率控制較大的功率,功率放大倍數(shù)可達到幾十萬倍 2) 控制靈敏,反應快,晶閘管的導通和截止微秒級 3) 損耗小,晶閘管本身的壓降僅為1伏特左右 4) 體積小、重量輕 晶閘管的缺點 1. 有靜態(tài)及動態(tài)的過載能力較差; 2.容易受干擾而誤導通。3) 晶閘管在工程中的應用逆變器,三相整流,高壓直流輸變電等方

35、面廣泛應用4) 晶閘管的發(fā)展趨勢電力電子器件發(fā)展非常迅速,品種也非常多,但最常用的目前為數(shù)并不是很多,主要有不控型的電力二極管、普通晶閘管(SCR)、雙相晶閘管(TRIAC)、可關斷晶閘管(GTO)、電力晶閘管(BJT或稱GTR)、功率場效應管MOSFET、絕緣柵雙極晶閘管(IGBT)、以及新型的功率集成模塊PIC、智能功率模塊IPM等,與電力電子器件相配套的各種專用集成控制驅動電路和保護電路也發(fā)展的很快,并已經(jīng)大量使用。這些成果正推動著電力電子裝置的迅速發(fā)展。 然而,在眾多電力電子器件中,晶閘管是最早出現(xiàn)的器件之一,在電力電子學的發(fā)展中起了非常重要的作用。目前為止,晶閘管仍然是功率最大的電力

36、電子器件,在高壓、大電流的應用場合依然是無可替代的。在自關斷電力電子器件高速發(fā)展的同時,晶閘管的制造工藝和水平也在不斷地完善并衍生出各種性能優(yōu)良的晶閘管派生器件。3、 印刷電路板制作技術1) 印刷電路板制作的基本原則(1) 選擇適宜的版面尺寸 印制電路板面積大小應適中,過大時印制線條長,阻抗增加,抗噪聲能力降低,成本亦高;過小時,則散熱不好,并在線條間產(chǎn)生干擾。其原則是在保證元器件裝得下的前提下選擇合適的版面尺寸,盡量做到印制線短、元器件緊湊,既能降低干擾,又有利于散熱,使制作材料消耗小,制作工時少,亦便利于外殼的設計制作。 (2) 合理布置元器件 電路中元器件布置原則是應充分考慮每個單元電路

37、彼此之間的聯(lián)系,由輸入端(或高頻)向輸出端(或低頻)的順序來設置,元器件占之地方大小應心中有數(shù),并兼顧上下左右,以防前緊后松或前松后緊。先考慮以三極管、集成電路為中心的單元電路所在位置,之后將其外圍元器件盡量安排在周圍。元器件間應留有一定距離,防止相互碰靠,造成干擾、短路或影響散熱。 在同一印制電路板上的元器件,要盡量按其發(fā)熱量大小與耐熱程度區(qū)分排列,發(fā)熱量大或耐熱性好的功率三極管、大規(guī)模集成電路等元器件,放在邊上或周圍無大的元器件處,而發(fā)熱量小或耐熱性差的小信號三極管、小規(guī)模集成電路等,則放在印制板中間或有礙冷卻氣流不暢的地方。對溫度敏感的元器件應盡量布置在溫度最低區(qū)域,切忌安裝在發(fā)熱元器件

38、上方。空氣總是向阻力小的地方流動,因此元器件在印制電路板上應盡量均勻布置,不可某處空域過大,而另一處卻過于緊密。 大功率元器件在水平方向應盡量靠印制電路板邊沿布置,而在垂直方向要盡力靠上方布置。接地公共端要盡量就近接地于邊框,當元器件布置在印制電路板中間有公共地端時,可分別接在一條公共地線上,之后與邊框形成一子邊框,將單元電路圍在其中,既有利于元器件的安裝,又可起屏蔽作用。 當電路元器件多、較復雜時,尚應考慮能清楚標注元器件字符的地方。 (3)印制線路的連接 當元器件位置確定后,其外引腳的焊盤亦隨之定位,則焊盤間便可用印制線將其連接起來。印制線應盡量短,其線之寬細視其用途而定:對于放大、振蕩等

39、電路,印制線可粗些,一般在O51mm線寬;對于數(shù)據(jù)信號傳送的邏輯電路,印制線可細些,但不能小于03mm。而地線應盡量粗些,使其能通過3倍的印制電路板的允許電流,一般應大于3mm線寬。若接地線很細,接地電位將隨電流的變化而變化,會導致電子設備的定時信號電平不穩(wěn),抗噪聲性能變壞。為提高抗噪聲能力,接地線應盡量構成閉環(huán)路。 采用平行布線雖能減少導線電感,但會增加線間互感及分布電容,若電路的布局允許,最好采用井字形網(wǎng)狀走線結構,它適于雙面電路印制板,即印制電路板的一面走橫線,另一面則走縱線,之后在交叉孔處用金屬化孔相連。 為抑制印制板導線間的串擾,在走線時要盡量縮短平行走線,且平行走線間距應盡量大,信

40、號線與地線和電源線盡可能不交叉。對一些干擾有明顯敏感的信號線之間可設置一條接地印制線,以便有效地抑制串擾。 在設置高頻信號走線時,為防止走線產(chǎn)生的輻射,應盡量減少印制導線的不連續(xù)I生,導線拐角應大于90。,禁止環(huán)狀走線。 時鐘信號引線易產(chǎn)生電磁輻射干擾,應避免長距離地與信號線平行走線。 數(shù)據(jù)總線的走線應每兩個信號線之間夾一根信號地線。當遇到走線非交叉不可時,可采用導線(間距大)或裸線(鄰近)跳線予以跨接,亦可用電阻、電容跨接。2) 印刷電路板的布線原則及方法高頻數(shù)字電路走線細一些、短一些好 大電流信號、高電壓信號與小信號之間應該注意隔離(隔離距離與要承受的耐壓有關,通常情況下在2時板上要距離2

41、mm,在此之上以比例算還要加大,例如若要承受的耐壓測試,則高低壓線路 之間的距離應在3.5以上,許多情況下為避免爬電,還在印制線路板上的高低壓之間開槽。) 兩面板布線時,兩面的導線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線,避免相互平行,以減小寄生耦合;作為電路的輸人及輸出用的印制導線應盡量避兔相鄰平行,以免發(fā)生回授,在這些導線之間最好加接地線。 走線拐角盡可能大于度,杜絕度以下的拐角,也盡量少用度拐角 同是地址線或者數(shù)據(jù)線,走線長度差異不要太大,否則短線部分要人為走彎線作補償 走線盡量走在焊接面,特別是通孔工藝的 盡量少用過孔、跳線 單面板焊盤必須要大,焊盤相連的線一定要粗,能放淚滴就放淚滴,一般的單面板

42、廠家質(zhì)量不會很好, 否則對焊接和都會有問題 大面積敷銅要用網(wǎng)格狀的,以防止波焊時板子產(chǎn)生氣泡和因為熱應力作用而彎曲,但在特殊場合下要考 慮的流向,大小,不能簡單的用銅箔填充了事,而是需要去走線 元器件和走線不能太靠邊放,一般的單面板多為紙質(zhì)板,受力后容易斷裂,如果在邊緣連線或放元器件 就會受到影響 必須考慮生產(chǎn)、調(diào)試、維修的方便性 對模擬電路來說處理地的問題是很重要的,地上產(chǎn)生的噪聲往往不便預料,可是一旦產(chǎn)生將會帶來極大的麻煩,應該未雨綢緞。對于功放電路,極微小的地噪聲都會因為后級的放大對音質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響;在高精度轉換電路中,如果地線上有高頻分量存在將會產(chǎn)生一定的溫漂,影響放大器的工作。這時

43、可以在板子的角加退藕電容,一腳和板子上的地連,一腳連到安裝孔上去(通過螺釘和機殼連),這樣 可將此分量慮去,放大器及也就穩(wěn)定了。 另外,電磁兼容問題在目前人們對環(huán)保產(chǎn)品倍加關注的情況下顯得更加重要了。一般來說電磁信號的來源有個:信號源,輻射,傳輸線。晶振是常見的一種高頻信號源,在功率譜上晶振的各次諧波能量值會明顯高出平均值??尚械淖龇ㄊ强刂菩盘柕姆龋д裢鈿そ拥?,對干擾信號進行屏蔽,采用特殊的濾 波電路及器件等。 需要特別說明的是蛇形走線,因為應用場合不同其作用也是不同的,在電腦的主板中用在一些時鐘信 號上,如 、-,它的作用有兩點:、阻抗匹配 、濾波電感。 對一些重要信號,如 架構中的,一

44、共根,頻率可達 ,要求必須嚴格等長,以消除時滯造成的隱患,這時,蛇形走線是唯一的解決辦法。 一般來講,蛇形走線的線距倍的線寬;若在普通PCB板中,除了具有濾波電感的作用外,還可 作為收音機天線的電感線圈等等。3) 印刷電路板的常用制版方法1、 描繪法 是制作電路板所需要工具最少,制作過程最簡單的一種方法。但精度不是很高 2、 感光板法制作較簡單,特別是大面積接地線條時更能顯示出優(yōu)勢。精度較高。但制作細線條時曝光需要經(jīng)驗。 3、 感光干膜法 這種方法比起感光板法在成本上占有一定的優(yōu)勢,比起熱轉印法在制作電路 質(zhì)量上有一定的優(yōu)勢。但她的缺點是操作上有一定的難度,不象熱轉印法和感光板法那樣簡單。因此

45、到低選用那種方法還應該根據(jù)您自己的感覺。 4、 熱轉印法 制作較簡單,特別是細線條時更能顯示出優(yōu)勢,制作精度很大程度取決于設備,與人操作熟練程序基本上無關。初學者也能制作出精美的線路板。但需要激光打印機, 對于大面積接地線條往往會有一些不足。 5、 絲網(wǎng)印法 制作相對復雜,對操作者的熟練程度有很大關系,特別是制版時的曝光控制很是關鍵,但對細線條和大面積接地線均能很好的表現(xiàn)。特別是在大批量生產(chǎn)時更能顯示出她的優(yōu)勢。如果只需要制作幾張線路板您會覺得這種方法很麻煩,但當您需要制作幾百張幾千張線路板時,那么您非選它不可。4) 印刷電路板的描繪方法 (1)將設計好的PCB圖按1:1畫好,然后通過復寫紙印到覆銅板上。 (2)用耐水洗、抗腐蝕的材料涂描焊盤和印制導線,可選用油漆、酒精松香溶液、油性記號筆(必須是油性,耐水洗。文化用

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