课件：二极管、三极管、晶闸管知识讲解

二极管、三极管、晶闸管知识讲解
◆PN结
在一块半导体单晶上一侧掺杂成为
P型半导体，另一侧掺杂成为N型半导
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体，两个区域的交界处就形成了一个 特殊的薄层，称为PN结。
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1、基本特性：单向导电性
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2、分类： 根据材质分为：1）硅二极管(导通电压： 0.5~0.7V) 2) 锗二极管(导通电:0.2~0.3V)
两者缺一 不可
任一条件 即可
从导通到关断
半波可控整流电路
单向晶闸管在正向电压作用下，改变控制极触 发信号的触发时间，即可控制晶闸管导通的时 间，利用这种特性可以把交流电变成大小可调 的直流电，这样的电路称为可控整流电路。 1．电路构成 图所示为单相半波可控整流电路，它主要由整 流主电路和触发电路两大部分组成，可控整流 电路与普通整流电路相似，只是将整流二极管 换成晶闸管。
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参照二极管测试方法判别三极管的基极 二极管测试
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三级管测试
晶闸管（可控硅） 晶闸管SCR又称：晶体闸流管可控硅整
流器。
晶闸管可分单向晶闸管、双向晶闸管、 光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸 管、快速晶闸管，等等。
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优质单向晶闸管可控硅
单向可控硅晶 闸管5000a
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bt169d系列单向可控硅晶闸 管
c 触发导通
d 反向阻断
可控硅只有导通和关断两种工作状态，它具有 开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化， 此条件见下表
状态
从关断到导通
条件
1、阳极电位高于是阴极电位 2、控制极有足够的正向电压和电流
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说明
两者缺一 不可
维持导通
1、阳极电位高于阴极电位 2、阳极电流大于维持电流
1、阳极电位低于阴极电位 2、阳极电流小于维持电流
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单相半波可控整流电路
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2．工作原理 v2为正半周时，晶闸管V承受正向电压， 如果这时没加触发电压，则晶闸管处于正 向阻断状态，负载电压vL=0。 ωt1时刻给控制极加触发电压vg，晶闸 管V导通。 在ωt1～π期间，尽管vg在晶闸管导通 后即消失，但晶闸管仍然保持导通，此期 间负载电压vL与输人电压v2相等，直至 v2过零值(π时刻)时，晶闸管才自行关断。 在π～2π期间，v2进入负半周，晶闸 管承受反向电压，即使控制极加人vg也 不会导通，这时负载电压vL =0。
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可控硅的弱点有静态及动态的过载能力 较差；容易受干扰而误导通。
工作特性
在图（a）所示的电路中，晶闸管 的a、k极、指示灯HL、和电源VAA 构成的回路称为主回路。晶闸管 的g、k极、开关S和电源VGG构成 的回路称为触发电路或控制电路。 （1）正向阻断 在图（b）所示 电路中，指示灯不亮，这说明晶 闸管加正向电压，但控制极未加 正向电压时，管子不会导通，这 种状态称为晶闸管的正向阻断状 态。
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用数字万用表测试三极管的方法： 三极管的测试
用二极管档位测量判断三极管的类型基 极b ，将三极管看成是背靠背的二极管， 按照判断二极管的方法，可以判断区分 出其中一个极为公共正极或公共负极，此 极即为基极b，对于NPN型三极管基极为公 共正极，对于PNP型三极管基极为公共负 极，以此来判断三极管是NPN型或PNP型。
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二极管的检测
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三极管
晶体三极管又称双极型晶体管，半导体三极管等。 分类及用途： 制造工艺不同：锗管、硅管。硅管应用广泛 结构不同：NPN、PNP，硅管大部分为NPN 工作频率不同：高频管（大于3MHZ），低频管 用途不同：普通管，开关管
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根据不同的掺杂方式在同一个硅片上制 造出三个掺杂区域，并形成两个PN结， 就构成了晶体管。
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整流（利用单向导电性）
把交流电变为直流电，称为整流。一个简单的二极 管半波整流电路如图(a)所示。若二极管为理想二极 管，当输入一正弦波时，由图可知：正半周时，二
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极管导通(相当开关闭合)，vo=vi；负半周时，二极 管截止(相当开关打开)， vo =0。其输入、输出波 形见图(b)。整流电路是直流电源的一个组成部分。
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图a
开关断开
b 正向阻断
（2）触发导通 在图（c）所示 电路中，晶闸管加正向电压，在 控制极上加正向触发电压，此时 指示灯亮，表明晶闸管导通，这 种状态称为晶闸管的触发导通。 （3）反向阻断 在图（d）所示 电路中，晶闸管加反向电压，即 a极接电源负极，k极接电源正极， 此时不论开关s闭合与否，指示 灯始终不亮。这说明当单向晶闸 管加反向电压时，不管控制极加 怎样的电压，它都不会导通，而 处于截止状态，这种状态称为晶 主回路加反向电压 闸管的反向阻断。
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半波可控整流波形
晶闸管承受正向电压而不导通的范围称为
控制角α，导通的范围称为导通角θ，通
过改变控制角α的大小，便可调整输出电
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压VL的大小。
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根据用途分：整流二极管、检波二极管、
稳压二极管、发光二极管、光电二极管、
变容二极管等
3、 二极管作用： 整流：将交流电信号转换成直流电信号。 检波：用于高频信号的调解（信号转换）。 发光：用于装饰或各种信号指示。 变容：用于各种自动调谐电路。 光电：用于光的测量；当制成大面积的 光电二极管，可当做一种能源，称为光电 池。
vi
＋ vi －
D RL
＋ vo
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0 vo
t
－ 0 (a ) (b) t
稳压
稳压二极管的特点就是反向通电尚 未击穿前，其两端的电压基本保持不变。 这样，当把稳压管接入电路以后，若由 于电源电压发生波动，或其它原因造成 电路中各点电压变动时，负载两端的电 压将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字 表示
单向可控硅的结构
不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型 硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。它有三 个PN结（J1、J2、J3），从J1结构的P1层引 出阳极A，从N2层引出阴级K，从P2层引出控制 极G，所以它是一种四层三端的半导体器件。
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可控硅的优点很多，例如：以小功率控 制大功率，功率放大倍数高达几十万倍； 反应极快，在微秒级内开通、关断；无 触点运行，无火花、无噪音；效率高， 成本低等等。