电力半导体器件及其应用
功率半导体器件的技术进展与应用
功率半导体器件的技术进展与应用近年来，随着科技的不断发展和人们对节能环保的认识加深，功率半导体器件的应用领域越来越广泛。
功率半导体器件是一种能够将高电压、大电流和高频率的电能转换为可控制的形式的集成电路，可以在电力变换、控制、传输、存储等领域发挥重要作用。
本文将简要介绍功率半导体器件的技术进展和应用。
一、技术进展1.功率MOSFET功率MOSFET是一种在低电压下工作的MOSFET，具有电阻低、导通损耗小、开关速度快等优点，广泛应用于频率转换、功率逆变和开关电源等方面。
近年来，随着电路集成度的提高和新材料的应用，功率MOSFET的性能不断提高，主要表现在以下几个方面：(1)低电阻：采用短通道、高导电能力金属等材料，可以将电阻进一步降低，从而降低导通时的损耗。
(2)快开关：采用多晶硅材料、低电容衬底和优化的结构设计，可以提高开关速度，从而减少反向恢复损失。
(3)高电压：采用氮化硅等材料，可以提高器件承受电压的能力，从而降低工作时的漏失。
(4)高温：采用碳化硅材料，可以在高温环境下正常工作，从而提高器件的可靠性。
2. IGBTIGBT是一种功能介于MOSFET和晶闸管之间的器件，具有高电阻、高压、高速等优点，被广泛应用于交流电机驱动、UPS、电焊等领域。
IGBT的主要进展包括：(1) 低开关损耗：采用SiC材料和硅极细晶化技术等，可以进一步降低开关损耗。
(2) 高辐射环境下的可靠性：采用硅材料和硅细晶化技术等，可以提高器件的抗辐射性能。
(3) 低噪声：采用新型高低侧驱动技术、晶格磁通快速切换技术等，可以降低开关噪声。
(4) 高集成度：采用3D封装技术、SEPIC局放结构等，可以提高器件的集成度。
3. SiC/MOSFETSiC/MOSFET是一种基于碳化硅材料的MOSFET，具有高温、高速、低损耗等优点，被广泛应用于太阳能逆变器、电动汽车等领域。
SiC/MOSFET的主要进展包括：(1) 低电阻：采用近完美的完整性碳化硅基底，可以进一步降低器件电阻，从而降低导通损耗。
半导体器件的原理和应用
半导体器件的原理和应用近年来，随着信息技术的飞速发展，半导体器件逐渐成为支撑现代社会的重要组成部分。
从智能手机到电子游戏机，从电脑到工业自动化，半导体器件的应用范围越来越广泛，其快速的发展也为人们的生活带来了极大的便利。
半导体器件的原理半导体器件是一种能够控制电流的电子元器件，它们的原理基于半导体物理学。
半导体物理学的核心是固体中电子和空穴的扩散，其基本原理和经典电动力学不同。
在半导体中，电子和空穴处于不同的能级上，而且互相之间也会发生相互作用。
这使得电子和空穴在半导体中无法像在金属中那样自由运动。
半导体器件通过控制这些电子和空穴的行为来控制电流的流动。
具体而言，半导体器件可以通过引入掺杂（即将另一种物质添加到半导体中）来改变半导体中电子和空穴的数量和能级分布，以及控制半导体的电阻和导电性。
此外，半导体器件中常常还包含了能够在电场或电压下工作的微小电容器和微型电感器等，并通过将它们与控制晶体管相结合，从而实现了电子设备中的各种功能。
半导体器件的应用半导体器件在通信、信息处理、能源、军事、航天、工业控制等领域发挥着深远的影响。
下面我们将分别介绍几种常见的半导体器件及其应用：1. 整流器整流器是一种将交流电（AC）变成直流电（DC）的装置，其原理是利用半导体器件的电流单向导电特性。
整流器广泛应用于电源、无线电、反向深度充电等领域。
2. 逆变器逆变器是一种将直流电转换成交流电的器件，广泛应用于交流电动驱动器、升压电源、电网与太阳能等电力系统。
3. 晶体管晶体管是半导体器件中最重要的器件之一，它是从真空管器件机械框架中发展出来的。
晶体管的应用范围非常广泛，包括各种计算机、音频设备、消费类电器和通信设备，以及电子储存器等领域。
此外，晶体管还被广泛地用于模拟电路和数字电路中。
4. 光电器件光电器件使用半导体材料的光电效应来将光信号转换为电信号或将电信号转换为光信号。
光电器件包括光电二极管、光敏电阻、光电晶体管和光伏电池等，广泛应用于光通信、光电子计算、显示器和太阳能电池等领域。
半导体器件技术的发展与应用前景
半导体器件技术的发展与应用前景近年来，半导体器件技术得到了迅速发展和广泛应用。
这种技术应用于计算机、通信、电力、医疗和汽车等领域。
半导体器件已成为信息时代的重要载体之一，而半导体器件技术的发展和应用前景也备受人们关注。
一、半导体器件技术的发展1.1 概述半导体器件技术是二十世纪60年代开始发展的一种新型电子技术。
它是将半导体材料（如硅、锗等）经过特定的制造工艺，加上适当的材料掺杂，形成具有一定功能的器件组件（如晶体管、触发器、逻辑门、存储器等），并组合成电路，实现各种电子功能。
半导体器件技术的发展可以概括为以下几个关键时期：1.2 关键时期20世纪60年代~70年代初，研制出第一代晶体管电路。
晶体管是一种半导体器件，它是数字电路和模拟电路的基础。
到目前为止，晶体管广泛应用于各个领域，包括计算机、电视机、电话机、变频器、集成电路等。
晶体管的发明是半导体器件技术发展的重要里程碑。
20世纪70年代~80年代，研制出大规模集成电路。
集成电路是指在一片半导体芯片上集成数百万甚至上亿个晶体管，从而实现多种逻辑功能的电路。
集成电路的研制降低了电路的制造成本和功耗，大大提高了电路的集成度和性能，成为半导体器件技术的重要里程碑。
20世纪80年代~90年代，研制出微处理器和存储器，为计算机硬件的快速发展提供了支持。
微处理器和存储器的研制使得计算机具备了更高的处理速度、更大的存储容量和更强的计算能力，成为计算机硬件发展的关键。
21世纪，半导体器件技术快速发展，新型器件层出不穷，功耗更低、速度更快、体积更小、功能更强，如异构集成、高速通信、自动驾驶、云计算等应用，引领着数字经济新时代。
二、半导体器件技术的应用前景2.1 计算机计算机是半导体器件技术的典型应用领域，不论是个人电脑、服务器还是大型超级计算机，都离不开半导体器件的支持。
如今，随着AI、云计算等新兴技术快速崛起，计算机逐渐向高性能、低功耗、便携、可穿戴方向发展。
新型电力电子元器件的制造与应用
新型电力电子元器件的制造与应用随着科技的发展和能源需求的不断增长，电力行业在近年来得到了广泛的关注。
而电力电子元器件的出现，则进一步推动了电力技术的革新。
电力电子元器件是指利用电子器件进行能量转换、传递和调节的器件，其能够提高电力的利用率、提高电力系统的稳定性和可靠性。
本文将围绕着新型电力电子元器件的制造技术与应用领域，进行详细的探讨。
一、新型电力电子元器件的制造技术1.功率半导体器件功率半导体器件是电力电子元器件的主要组成部分，是指在工作过程中能处理一定功率的半导体器件。
功率半导体器件包括IGBT、MOSFET、SIC MOSFET等类型。
其中，IGBT在交流调速、逆变电源、静止无功补偿等领域得到广泛的应用，而SIC MOSFET因其低通阻、高频响应、高温性能好以及抗辐射能力强等优点，被广泛应用在高端电子领域。
在制造该类器件时，需要采用高纯度材料和精密工艺，通过特殊的制造工艺和检测手段，实现其高效、高稳定的性能表现。
此外，工艺参数的调控和器件尺寸的优化也是制造过程中所需注意的关键点。
2.电容器电容器是电力电子元器件的另一个主要组成部分，其在直流电源中，能够起到平滑滤波的作用，使电源输出的电压更加稳定。
现在，电容器的材料常常采用介电常数更高、更稳定的聚丙烯酸膜，制造工艺也不断得到改进，提高了其使用寿命和稳定性。
此外，在电容器的制造过程中，需要使用高纯度铝箔和无氧铜作为电极材料，通过电极的电化学加工和电容器负载的测试等工艺，保证了电容器的性能和可靠性。
3.电感器电感器是能够储存和输出电能的器件，其在直流电源中，能够起到过滤电源杂波的作用，使电源输出的电流更加稳定。
现在，电感器的制造采用了高效率的铜卷正交涂层技术，使电感器的设计更为紧凑化、体积更小、工作效率更高。
同时，压力注射技术的使用，也能够有效地提高电感器的性能，使其在各个领域中发挥更大的价值。
二、新型电力电子元器件的应用领域1.电力传输与转换领域在电力传输和转换领域，电力电子元器件可以实现电能变换和调节，降低传输损耗，提高能源利用效率，从而为人们生产和生活带来更加便利的用电环境。
半导体功率器件在电力电子领域的应用前景
半导体功率器件在电力电子领域的应用前景在电力电子领域中，半导体功率器件扮演着重要的角色。
随着电力需求的不断增长和可再生能源的快速发展，半导体功率器件的应用前景变得越来越广阔。
本文将探讨半导体功率器件在电力电子领域的应用前景，并分析其对电力系统的影响。
首先，半导体功率器件在电力电子领域的应用前景之一是提高电力系统的效率。
电力系统中有大量的转换过程，例如将交流电转换为直流电、将直流电转换为交流电等等。
半导体功率器件可以通过高效的电力转换和控制技术，降低能量转换过程中的损耗，提高电力系统的整体效率。
例如，采用功率MOSFET、IGBT、SiC和GaN等高性能半导体器件，可以显著降低电力转换中的传导损耗和开关损耗，从而减少能源浪费和碳排放。
其次，半导体功率器件在电力电子领域的应用前景还表现在提高电力系统的稳定性和可靠性方面。
电力系统中存在着各种电力质量问题，如电压波动、频率波动、谐波扰动等，这些问题对电力设备和用户设备都有一定的影响。
半导体功率器件的应用可以实现快速、精确的电力调节和控制，有效抑制电力质量问题，并提高电力系统的稳定性和可靠性。
例如，采用IGBT器件的可控整流技术可以实现对电力系统的有源滤波和无功补偿，对电力质量问题进行有效控制。
另外，半导体功率器件在电力电子领域的应用前景还表现在促进电力系统的智能化和自动化发展方面。
随着信息技术和通信技术的进步，电力系统的智能化和自动化程度越来越高。
半导体功率器件作为电力系统的核心驱动器件，与数字信号处理器、通信模块等技术相结合，可以实现电力系统的智能监测、控制和管理，提高电力系统的运行效率和可管理性。
例如，采用可编程逻辑器件（FPGA）和数字信号处理器（DSP）等实时控制技术，可以对电力系统进行高速、精确的数字信号处理和控制。
此外，半导体功率器件在电力电子领域的应用前景还表现在推动可再生能源的接入和利用方面。
可再生能源如太阳能、风能等具有波动性和不可控性的特点，在电力系统中的接入和利用带来了一定的挑战。
电力半导体
电力半导体
电力半导体是指在电力系统中具有控制电力的功能的半导体器件。
它是现代电力系统中的重要组成部分，对于电力系统的安全、稳定运行起着至关重要的作用。
电力半导体的应用范围非常广泛，它可以用于电源、变频器、电动机驱动器等电力设备中，也可以用于电力电子开关、智能电网、高压直流输电等电力系统中。
电力半导体的应用使得电力系统的控制更加精确、稳定，并且可以实现节能、降耗等效果。
电力半导体的主要种类包括二极管、晶闸管、场效应管、绝缘栅双极型晶体管等。
二极管是电力半导体中最简单的一种，它是由P型半导体和N型半导体组成的。
晶闸管是电力半导体中最为常用的一种，它可以实现单向导电和双向导电的功能，带有控制端可以实现控制电流的大小。
场效应管是电力半导体中最为先进的一种，它具有体积小、功耗低等优点，在高频电子设备中得到了广泛的应用。
绝缘栅双极型晶体管是一种新型电力半导体器件，它可以实现高度可控性和低开关损耗，逐渐得到了广泛应用。
电力半导体的性能指标包括导通电阻、堵塞电压、开关速度、耐压能力等。
导通电阻越小、堵塞电压越大、开关速度越快、耐压能力越强的电力半导体器件，其性能表现越好。
电力半导体的研发和生产需要严格的工艺流程和质量控制，以确保器件的性能和稳定性。
电力半导体的发展趋势是向高功率、高效率、高可靠性、低成本、小型化等方向发展。
未来的电力半导体器件将会更加智能化和集成化，可以实现更加精细化的电力控制和管理。
总的来说，电力半导体是电力系统中不可或缺的一部分，它可以实现电力的精细化控制和管理，提高电力系统的稳定性和效率，是电力系统现代化和智能化的核心技术之一。
半导体器件的基本概念和应用有哪些
半导体器件的基本概念和应用有哪些一、半导体器件的基本概念1.半导体的定义：半导体是一种导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，常见的有硅、锗、砷化镓等。
2.半导体的导电原理：半导体中的载流子（电子和空穴）在外界条件（如温度、光照、杂质）的影响下，其浓度和移动性会发生变化，从而改变半导体的导电性能。
3.半导体器件的分类：根据半导体器件的工作原理和用途，可分为二极管、三极管、晶闸管、场效应晶体管等。
二、半导体器件的应用1.二极管：用于整流、调制、稳压、开关等电路，如电源整流器、数字逻辑电路、光敏器件等。
2.三极管：作为放大器和开关使用，如音频放大器、数字电路中的逻辑门等。
3.晶闸管：用于可控整流、交流调速、电路控制等，如电力电子设备、灯光调节等。
4.场效应晶体管：主要作为放大器和开关使用，如场效应晶体管放大器、数字逻辑电路等。
5.集成电路：由多个半导体器件组成的微型电子器件，用于实现复杂的电子电路功能，如微处理器、存储器、传感器等。
6.光电器件：利用半导体材料的光电效应，实现光信号与电信号的转换，如太阳能电池、光敏电阻等。
7.半导体存储器：用于存储信息，如随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）等。
8.半导体传感器：将各种物理量（如温度、压力、光照等）转换为电信号，用于检测和控制，如温度传感器、光敏传感器等。
9.半导体通信器件：用于实现无线通信功能，如晶体振荡器、射频放大器等。
10.半导体器件在计算机、通信、家电、工业控制等领域的应用：计算机中的微处理器、内存、显卡等；通信设备中的射频放大器、滤波器等；家电中的集成电路、传感器等；工业控制中的电路控制器、传感器等。
以上就是关于半导体器件的基本概念和应用的详细介绍，希望对您有所帮助。
习题及方法：1.习题：请简述半导体的导电原理。
方法：半导体中的载流子（电子和空穴）在外界条件（如温度、光照、杂质）的影响下，其浓度和移动性会发生变化，从而改变半导体的导电性能。
半导体常用器件及应用
半导体常用器件及应用半导体器件是一种能够在电子器件中控制电子流动的材料。
半导体器件通常使用的材料是半导体材料，如硅、锗等。
半导体器件具有控制电流的能力，可根据电流的变化来控制电子的行为，从而实现各种电子功能。
下面将介绍一些常用的半导体器件及其应用。
1. 二极管二极管是最简单的半导体器件之一，具有两个电极，即P型半导体和N型半导体。
它具有允许电流在一个方向上流动，而在另一个方向上阻止电流流动的特性。
二极管的主要应用包括整流器，用于将交流电转换为直流电，还可用于电压稳定器、电源等。
2. 晶体管晶体管是一种可以放大和开关电信号的半导体器件。
它由三个层次的半导体材料组成，分别是基极、射极和集电极。
晶体管的操作基于两种类型的电信号：输入信号和控制信号。
它广泛应用于放大器、开关、计算机存储器、微处理器等。
3. MOSFETMOSFET（金氧半场效应晶体管）是一种常见的半导体器件，用于放大或开关电信号。
它由四个区域构成，包括漏极、源极、栅极和绝缘层。
MOSFET的主要应用包括放大器、开关、电源开关等。
4. SCR（可控硅）可控硅是一种具有触发控制能力的半导体器件，可以在接通状态下保持导通状态，只有在触发条件满足时才能断开。
SCR主要应用于电力控制中，如温度控制、电炉、电焊机等。
5. LED（发光二极管）LED是一种能够将电能转换为光能的半导体器件。
当电流通过LED时，它会发射出可见光。
由于其高效能和长寿命的特性，LED广泛应用于照明、指示灯、电子设备显示等。
6. 激光二极管激光二极管是一种半导体器件，当电流通过它时，会发射出激光光束。
激光二极管具有小尺寸、低成本和高效能的特点，被广泛应用于光通信、激光打印、激光扫描等。
7. CCD（电荷耦合器件）CCD是一种半导体器件，用于将光能转换为电荷，并通过逐行读取电荷来捕捉图像。
CCD广泛应用于数码相机、摄像机、光谱仪等图像传感器领域。
8. 太阳能电池太阳能电池是一种能够将太阳能转化为电能的半导体器件。
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第8章电力半导体器件及其应用一、基本要求1. 了解晶闸管的基本构造、工作原理、特性曲线和主要参数；2. 掌握单相可控整流电路的可控原理，能够计算在电阻性负载和电感性负载时的输出电压、输出电流以及各元件所通过的平均电流和承受的最大正、反向电压；3. 了解单结晶体管及其触发电路的作用原理；4. 了解晶闸管的保护措施；二、阅读指导1.晶闸管晶体闸流管是应用最为广泛的电力半导体器件。
阳极加正向电压和控制极加正触发脉冲信号，这是晶闸管导通的必要条件，阳极电流应大于维持电流是晶闸管导通的充分条件。
导通之后，控制极就失去控制作用。
在晶闸管导通时，若减小阳极电压或阳极电流小于维持电流，晶闸管自动关断。
读者在学习过程中必需了解晶闸管的导通和关断的条件。
此外，还要了解正向转折电压U BO、反向击穿电压U BR（或称为反向转折电压）、正向重复峰值电压U FRM 及反向重复峰值电压U RRM的意义，并了解晶闸管的型号。
2. 可控整流电路学习可控整流电路时，读者最好对照第4章中由二极管所组成的不可控整流电路来分析比较电路结构、电压和电流的波形、整流电压平均值和交流电压有效值之间的大小关系以及元件所承受最高反向电压等问题。
特别应该注意，在可控整流电路中，晶闸管在交流电压的正半周并不一定全导通，因此晶闸管和二极管不一样，还有承受最高正向电压的问题。
难点是可控整流电路接电感性负载的情况，以及续流二极管的作用。
为什么整流电压会出现负值？为什么接了续流二极管（注意其正、负极，不能接反）后，晶闸管在电源电压u2过零时能及时关断？读者应认真阅读教材并仔细思考。
单相桥式半控整流是一种较常用的电路，和二极管桥式整流电路类似，分析其工作原理时，也要分别找出在交流电压的正半周负半周时电流的通路，哪个管导通，哪个截止。
3. 单结晶体管触发电路对单结晶体管，必须了解单结晶体管的发射极E与第一基极B1之间导通和恢复截止的条件。
当发射极E和第一基极B1之间加的电压U E等于峰点电压U P时，单结晶体管导通。
导通后，发射极电压U E降低，当U E低于谷点电压U V时，单结晶体管的E、B1间恢复截止。
教材图8-13是典型的晶闸管可控整流电路，其中采用单结晶体管触发电路，主电路是单相桥式半控整流电路。
对这个电路，读者要了解三个作用，即稳压管的削波作用，变压器的同步作用和电位器R P的移相作用。
要看懂教材图8-14所示的四个波形。
4. 晶闸管的保护要了解晶闸管可控整流电路中，应用最为广泛快速熔断器的过电流保护和阻容吸收的过电压保护的保护措施。
*5. 全控型电力半导体器件及变流电路简介可关断晶闸管（GTO ），电力晶体管（GTR ）、电力MOS 场效应晶体管（P-MOSSFET ）、MOS 控制晶闸管（MCT ）和绝缘栅双极晶体管（IGBT ）等全控型电力半导体器件；无源逆变电路、交流调压电路、直流调压电路等变流电路， 为加深加宽内容。
读者可通过自学，了解全控型电力电子器件的基本构造、工作原理及其特点，了解无源逆变电路、交流调压电路、直流调压电路（斩波器）的工作原理。
三、例题解析例1 有一电阻性负载，它需要可调的直流电压U O = 0~60V ，电流I O = 0~10A 。
现采用半控桥式整流电路，试计算变压器副边的电压，并选用整流元件。
解：（1）求变压器副边电压设 θ=1800（即α=0）时，U O = 60V ，I O = 10A由 229.02cos 19.0U U U O =+=α 故 V 7.669.0609.02===O U U （2）选整流元件晶闸管所承受的最高正向电压、最高反向电压和二极管所承受的最高反向电压都等于V 947.66222DRM RM FM =⨯====U U U U流过晶闸管和二极管的平均电流A 5102121=⨯===O D T I I I 根据下式选取晶闸管的U FRM 和U RRMV )282~188(94)3~2()3~2(V)282~188(94)3~2()3~2(RM RRM FM FRM =⨯=≥=⨯=≥U U U U根据上面计算，晶闸管可选10A 、200V ；二极管可选10A 、100V 的。
因为二极管的反向工作峰值电压一般是取反向击穿电压的一半，已有较大的余量，所以选100V 已足够。
例2 在上题中，如果不用变压器，而将整流电路的输出端直接接在220V 的交流电源上，试计算输入电流的有效值，并选用整流元件。
解：（1）求输入电流的有效值先求控制角α2cos 19.02α+=U U O 2cos 12209.060α+⨯⨯=2.113394.012209.0260cos =-=-⨯⨯=αα 于是得出输入电流的有效值 A5.1897.1)2.1132sin(2110602202sin 212sin 21)()sin 2(1002222=-+⨯⨯=-+=-+==⎰ππππαπαππαπαπωωππαO L L I U U R U t d t R U I （2）选整流元件V 310220222DRM RM FM =⨯====U U U UA 5102121=⨯===O D T I I I 故选用10A 、600V 的晶闸管，10A 、300V 的二极管。
四、习题选解8-1 答：（1）晶闸管的控制极仅控制晶闸管的导通，导通之后，控制极就失去控制作用，其阳极电流与控制极无关。
而晶体管在放大区工作时，基极电流控制集电极电流，即I C =β I B 。
（2）晶闸管导通的条件是在阳极和阴极之间加正向电压，同时控制极和阴极之间加适当的正向电压（正触发脉冲信号）。
导通之后，其中电流的大小由交流电源电压U 2、控制角α及负载电阻R L 决定。
晶闸管阻断时，承受的电压的大小取决于当时的交流电源电压。
（3）晶闸管导通后，控制极就失去控制，这种特性可以用教材图8-3来解释。
因为晶闸管具有三个PN 结，所以可以把晶闸管看成由一只NPN 三极管与一只PNP 三极管组成，在T 1管的基极G （即晶闸管的控制极）加上正向电压，使T 1与T 2之间产生强烈的正反馈，使两只三极管迅速饱和导通。
此时，由于T 1基极上已经有正反馈电流，所以即使取掉T 1基极G 上的正向电压，T 1与T 2仍能继续保持饱和导通状态。
当阳极上加反向电压或将阳极电流减小于维持电流I H 时，晶闸管才能从导通转为截止。
8-2 答：400V V 3.424300222RM FM >=⨯===U U U 不可以选用400V 的晶闸管。
8-3 答：在教材图8-6电感性负载可控整流电路中，晶闸管触发导通时, 电感元件中存贮了磁场能量, 当u 2过零变负时，电感中产生感应电势e L ，若e L > u 2使晶闸管在负半周继续导通，这样负载上就会出现负电压。
而接入续流二极管后，当交流电压u 2过零值变负时，感应电动势e L 产生的电流可以通过续流二极管形成回路。
这时续流二极管两端的电压近似为零，使载上就不会出现负电压了。
8-4 答：在题8-4电路中，当不接负载电阻R L 时，由于电压表的内阻很大（几百千欧），电路中电流小于维持电流晶闸管不能导通。
由晶闸管的漏电流在电压表上有很小的压降，所以电压表读数总是小的。
而接上正常负载R L 以后，电路中电流大于维持电流使晶闸管导通，所以电压表上读数增大了。
8-5 答：题8-5图选用的KP100—3型的晶闸管为300V 、100A 。
以控制角α= 0计算图示电路：图（a ），不合理；、A 100A 1000V 45>==O O I U图（b ），不合理；、、V 300V 310A 9.9V 99>====RM FM O O U U I U图（c ），合理；、、V 300V 113100A A 45V 36<==<==RM FM O O U U I U 8-6 答：由教材图8-10（b ）单结晶体管的伏安特性可知，单结晶体管的发射极电位U E 等于峰点电压U P 时，单结晶体管导通。
导通后，发射极电位U E 降低，当U E 低于谷点电压U V 时，单结晶体管恢复截止。
8-7答：（1）设U BB = 20V ，U D = 0.7V ，单结晶体管的分压比η = 0.6，则7.127.0206.0=+⨯=+==D BB P E U U U U ηV就是说，电压U E 升高到12.7V ，管子就了导通。
如果U BB = 15V ，U E 只要升高到9.7V ，管子导通就可导通。
（2）触发电路要与主电路同步，也就是要求触发信号和晶闸管的阳极电压不仅频率相同，而且还应有固定的相位关系，使每一个周期都能在同样的相位上触发晶闸管，本书是利用同步变压器实现的。
通过变压器将触发电路与主电路接在同一电源上，所以每当主电路的交流电压过零时，单结晶体管上的电压u Z 也过零，故称二者同步。
（3）在单结晶体管的触发电路中，通过改变电位器R P 实现触发脉冲的移相。
（4）稳压管的作用是将整流电压u O 变成梯形波（削去顶上一块，所谓削波），其目的是稳定在一个电压值U Z ，使单结晶体管输出的脉冲幅度和每半周期产生第一个脉冲的时间不受交流电源电压的波动的影响。
（5）在单结晶体管导通后，电流I E 不能降到谷点电流之下，管子不能截止，一直导通，称单结晶体管“直通”。
造成管子“直通”原因是，R P 的值太小，电流I E 大于谷点电流I V 。
2. 计算和仿真题8-8 某一电阻性负载，需要直流电压60V ，电流30A 。
今采用单相半波可控整流电路，直接由220V 电网供电。
试计算晶闸管的导通角、电流的有效值，并选用晶闸管。
解：（1）求导通角：由 2cos 145.02α+=U U O 2cos 122045.060α+⨯⨯= 得 212.0122045.0260cos =-⨯⨯=α 076.77=α导通角为 00002.10276.77180180=-=-=αθ （2）求电流有效值A62236.1)76.772sin(41306022022sin 4122sin 41)()sin 2(21002222=-+⨯⨯=-+=-+==⎰ππππαπαππαπαπωωππαO L L I U U R U t d t R U I （3）选晶闸管晶闸管承受的最高正向电压和最高反向电压为V 310220222RM FM =⨯===U U U根据下式选取晶闸管的U FRM 和U RRMV)930~620(220)3~2()3~2(V)930~620(310)3~2()3~2(RM RRM FM FRM =⨯=≥=⨯=≥U U U UA 30==O T I I 晶闸管可选用KP 50—6。
8-9 答：；；；A 3.19A 5.14V 5.148===I I U O O 晶闸管可选30A 、600V ；二极管可选30A 、300V 。