实验一 晶闸管的简易测试及导通关断条件实验
电子变流技术试验方案
实验一晶闸管导通、关断条件实验一、实验目的⒈熟悉TDM-1型晶闸管电路学习机⒉了解晶闸管导通、关断的基本条件二、实验仪器和设备⒈TDM-1型晶闸管电路C区⒉直流毫安表0～10mA(一只)、万用表(一只)三、晶闸管的工作原理通过相关实验我们可得晶闸管通、断条件规律如下：①当晶闸管承受反向阳极电压时，无论门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态。
②当晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才能导通，正向阳极电压和正向门极电压两者缺一不可。
晶闸管导通后的管压降为1V左右，电源电压几乎全加到灯泡上，灯泡燃亮。
③晶闸管一经导通，门极就失去控制作用，不论门极电压是正还是负，晶闸管保持导通，故导通的控制信号只须正向脉冲称之为触发脉冲即可。
④要使晶闸管关断，必须去掉阳极正向电压，或者给阳极加反压，或者降低正向阳极电压，使通过晶闸管的电流降低到一定数值以下。
能保持晶闸管导通的最小电流，称为维持电流。
⑤当门极未加触发电压时，晶闸管具有正向阻断能力，它是一般二极管不具备的。
由此规律，我们可以更清楚的弄清晶闸管工作原理。
四、实验内容及步骤⒈闸管原理实验电路(如下图1-1)图1-1⒉晶闸管导通条件实验实验箱中CZ1接220V电源，K1、K2、K3、拨到ON位置，IR L1、IR L2用导线短接，做导通条件实验。
阳极电压E a正负极性用K2转换，用面板上的双向直流电压表测量。
门极电压V g正负极性用K4转换，门极电流I g大小用W1调节，V g和I g用面板上的电压表，及另接1～10mA 电流表测量。
⒊晶闸管的关断条件①K3拨到OFF位置，将A1电流表短接线去除，即A1表串入SCR回路，A2门控电流表用导线短接，K1拨到OFF，将W1、W2调到最小（逆时针），按下AN1使SCR导通（此时应将K3合上）。
②讨论下列条件下，SCR关断条件。
Ⅰ、调节W2，使R W2上升，使I1下降，记录I a的关断电流I H。
实验一晶闸管的简易测试及其导通、关断条件
实验一 晶闸管的简易测试及其导通、关断条件一、实验目的：1.观察晶闸管的结构，掌握晶闸管测试的正确方法；2.研究晶闸管的导通条件；3.研究晶闸管的关断条件。
二、实验所需挂件及附件1. TH-DD 实验台电源控制屏；2. DJK02三相变流桥路挂箱；3.直流电压、电流表。
三、实验线路及原理图1-1 晶闸管的简易测试及其导通、关断条件实验线路图四、实验内容1. 晶闸管导通条件的测试。
2. 晶闸管关断条件的测试。
3. 测试参数：触发电流（Ig ）；维持电流（I H ）；晶闸管导通压降（U AK ）；触发电平。
12V五、预习要求1.阅读半导体变流技术教材中有关晶闸管导通与关断条件的内容。
2.掌握晶闸管导通与关断时参数的测定方法。
六、实验方法1.选用DJK02挂件三相变流桥路上的一个晶闸管，按图1-1完成实验线路的连接。
其中电源采用实验台控制屏上的12V直流电源。
2.导通实验：先将电阻R1置最大值，R2置最小值，然后接通电源，缓慢调节R1使门极与阴极回路的触发电流逐渐增大，同时注意电压表和电流表的读书变化，当电压表上有电压值显示时，说明晶闸管已经触发导通，此时的电流表读数为出发电流（Ig）记录之；同时测出晶闸管的导通压降（U AK）；触发电平（U KG）。
将触发回路断开，观察主回路的导通情况并记录之。
3.关断实验：恢复断开的触发回路，调节R2使电压表读数下降，并注意仔细观察电压表读数的变化，当电压表的读数从某个值突然降到零时，晶闸管已经关断，此时主回路的电流即为维持电流（I H）。
七、实验报告1.根据实验记录判断被测晶闸管的好坏，写出简易的判断方法。
2.根据实验结果说明晶闸管的导通及关断条件八、注意事项1.正确连接实验线路。
同组同学互查一遍，通电实验前，应由指导教师检查一遍，方可开始实验。
2.注意正确选择测量数据所需的仪表，合理选择测量档位。
3.电压源在连接的时候注意正负极性，防止电源短路。
实验二单相桥式半控整流电路一、实验目的1.加深对单相桥式半控整流电路带电阻性、电阻电感性负载时各工作情况的理解。
实验一晶闸管的简易测试及导通关断条件实验iu
实验一三相半波整流电路研究一实验目的1 熟悉晶闸管触发电路的工作原理、接线和各元件的作用。
2 观察并并理解掌握三相半波可控整流电路在电阻负载和电感负载的作用情况。
3 理解续流二极管的作用二实验电路见图1三实验设备同步变压器220V/60V灯板滑动变阻器电抗器示波器万用表四实验内容及步骤1 断开S1，接上电阻负载后，再闭合S1。
当触发角为0°时观测ud iduvt波形并记录。
2同理，当触发角为60°时观测u d i d u vt波形并记录。
3接上电感负载观察触发角为60°时观测ud iduvt波形并记录。
4电阻负载共阳极接法触发角为60°时观测u d i d u v波形并记录。
五参考文献六思考题1.对比三种负载在触发角为60°时电压、电流波形。
分析波形异同的原因。
2.电感负载，考虑两倍的安全裕量，如何确定晶闸管的额定电压和额定电流。
3.如果00=α，A相的触发脉冲消失。
绘制电阻负载下整流电压d u的波形，并对波形加以文字描述实验二单相半波可控整流电路研究一实验目的1 熟悉晶闸管触发电路的工作原理、接线和各元件的作用。
2 观察并并理解掌握单相半波可控整流电路在电阻负载和电感负载的作用情况。
3 理解续流二极管的作用二实验电路见图2三实验设备同步变压器220V/60V 灯板滑动变阻器电抗器示波器万用表四实验内容及步骤1 断开S1，接上电阻负载后，再闭合S1。
当触发角为0°时观测ud iduvt波形并记录。
2同理，当触发角为60°时观测u d i d u vt波形并记录。
3当触发角为90°时观测ud iduvt波形并记录。
4 接上电感负载观察触发角为0°90°时观测ud iduvt波形并记录。
5接上电感负载与续流二极管观察触发角为0°90°时观测ud iduvt波形并记录。
五参考文献六思考题1.对比三种负载在触发角为90°时电压、电流波形。
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实验一 电力电子元件测试一、实验目的1．观察晶闸管（SCR ）的结构，掌握测试晶闸管好坏的正确方法。
2．观察IGBT 和MOSFET 的结构，掌握测试IGBT 和MOSFET 好坏的正确方法。
3．验证晶闸管导通与关断条件。
4．掌握各种电力电子器件的工作特性。
二、实验设备三、实验线路及原理1、晶闸管电极的判定和简单测试若从外观上判断，3个电极形状各不相同，无需作任何测量就可以识别。
小功率晶闸管的门极比阴极细，大功率的门极则用金属编制套引出，像一根辫子。
有的在阴极上另引出一根较细的引线，以便和触发电路连接，这种晶闸管虽有4个电极，也无需测量就能识别。
（2）晶闸管的简单测试在实际的使用过程中，很多时候需要对晶闸管的好坏进行简单的判断，我们常常采用万用表法进行判别。
1）万用表档位放至于欧姆档R ×100，将红表笔接在晶闸管的阳极，黑表笔接在晶闸管的阴极观察指针摆动情况，如图1-1所示。
图1-1 测量阳极和阴极间反向电阻2）将黑表笔接晶闸管的阳极，红表笔接晶闸管的阴极观察指针摆动情况，如图1-2所示。
图1-2 测量阳极和阴极间正向电阻结果：正反向阻值均很大原因：晶闸管是四层三端半导体器件，在阳极和阴极之间有三个PN 结，无论如何加电压，总有一个PN 结处于反向阻断状态，因此正反向阻值均很大。
3）将红表笔接晶闸管的阴极，黑表笔接晶闸管的门极观察指针摆动情况，如图1-3所示。
图1-3 测量门极和阴极间正向电阻4）将黑表笔接晶闸管的阴极，红表笔接晶闸管的门极观察指针摆动情况，如图1-4所示。
图1-4 测量门极和阴极间反向电阻理论结果：当黑表笔接控制极，红表笔接阴极时，阻值很小；当红表笔接控制极，黑表笔接阴极时，阻值较大。
实测结果：两次测量的阻值均不大 原因：在晶闸管内部控制极与阴极之间反并联了一个二极管，对加到控制极与阴极之间的反向电压进行限幅，防止晶闸管控制极与阴极之间的PN 结反向击穿。
2、SCR 、MOSFET 、IGBT 特性实验将电力电子器件(包括SCR 、MOSFET 、IGBT 三种)和负载电阻R 串联后接至直流电源的两端，由直流电源为新器件提供触发电压信号，给定电压从零开始调节，直至器件触发导通，从而可测得在上述过程中器件的V/A 特性。
实验实训1 晶闸管的简单测试和典型电力电子器件的特性实验
实验实训1 晶闸管的简单测试和典型电力电子器件的特性实验一、实验实训目的1．观察晶闸管（SCR）的结构，掌握测试晶闸管好坏的正确方法。
2．观察IGBT和MOSFET的结构，掌握测试IGBT和MOSFET好坏的正确方法。
3．研究晶闸管导通与关断条件。
4．掌握各种电力电子器件的工作特性。
5．掌握各器件对触发信号的要求。
二、实验实训设备、所需挂件及附件序号型号备注1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
2 DJK06 给定及实验器件该挂件包含“二极管”等几个模块。
3 DJK07 新器件特性实验4 DJK09 单相调压与可调负载5 万用表6 晶闸管7 IGBT和MOSFET三、实验实训线路及原理1、晶闸管电极的判定和简单测试（1）晶闸管电极的判定若从外观上判断，3个电极形状各不相同，无需作任何测量就可以识别。
小功率晶闸管的门极比阴极细，大功率的门极则用金属编制套引出，像一根辫子。
有的在阴极上另引出一根较细的引线，以便和触发电路连接，这种晶闸管虽有4个电极，也无需测量就能识别。
（2）晶闸管的简单测试在实际的使用过程中，很多时候需要对晶闸管的好坏进行简单的判断，我们常常采用万用表法进行判别。
1）万用表档位放至于欧姆档R×100，将红表笔接在晶闸管的阳极，黑表笔接在晶闸管的阴极观察指针摆动情况，如图阻值无穷图1-12 测量阳极和阴极间反向电阻2）将黑表笔接晶闸管的阳极，红表笔接晶闸管的阴极观察指针摆动情况，如图1-13所示。
阻值无穷大图1-13 测量阳极和阴极间正向电阻结果：正反向阻值均很大原因：晶闸管是四层三端半导体器件，在阳极和阴极之间有三个PN结，无论如何加电压，总有一个PN结处于反向阻断状态，因此正反向阻值均很大。
3）将红表笔接晶闸管的阴极，黑表笔接晶闸管的门极观察指针摆动情况，如图1-14所示。
阻值不大图1-14 测量门极和阴极间正向电阻4）将黑表笔接晶闸管的阴极，红表笔接晶闸管的门极观察指针摆动情况，如图1-15所示。
晶闸管的导通和关断条件(一)
晶闸管的导通和关断条件(一)晶闸管的导通和关断条件晶闸管是一种电子元件，它具有较好的控制性，被广泛应用于电路中。
在使用晶闸管的时候，必须要掌握它的导通和关断条件。
晶闸管导通条件晶闸管导通时，电流流经晶闸管的主电路，晶闸管有一定的压降，且在导通状态下，具有很低的电压降。
当电流流经晶闸管的时候，晶闸管的正向电压Vak必须大于等于晶闸管的平均开启电压Vtm，才能实现导通状态。
另外，要注意晶闸管的门极触发电压Vgt，通常Vgt>0.7Vtm。
晶闸管关断条件晶闸管在导通状态下，如果在控制电压Ud下，断开了发射极的电源电流，那么晶闸管会自行关闭，也就是说它的关断条件是电流降为零。
同时，为了确保晶闸管能够快速关断，需要增加熄灭电路或者采用反并联二极管等方式来降低关断时间。
晶闸管的适用范围晶闸管能够实现高效率的开关控制，其适用范围相当广泛，在电力电子领域和各种电子设备中都得到了广泛的应用。
晶闸管可以用于直流电源控制器、开关电源、电动机控制器、发电机控制器等多种设备中。
通过掌握晶闸管的导通和关断条件，我们可以更好地理解和使用晶闸管这个电子元件，有效地提升电子设计的质量和效率。
晶闸管的特点晶闸管除了具有高效率、可靠性和稳定性等传统电子元件特点之外，还有以下几个显著的特点：•控制特性好：晶闸管的控制电流非常小，可以通过信号放大器、逻辑电路、门电路等多种方式实现；•恒流控制：当晶闸管处于稳定导通状态时，可以实现稳定的恒流输出；•动态响应快：晶闸管可以快速调节电路中的电压和电流，实现快速的开关控制；•向高功率、大电流方向发展：随着电子技术的不断发展，晶闸管的功率和电流承受能力不断提高，逐渐代替了传统的开关元件。
小结通过本文的介绍，我们了解了晶闸管的导通和关断条件，以及晶闸管的适用范围和特点。
在实际应用中，我们需要针对不同的电路设计和工作环境，选取合适的晶闸管，并结合合适的控制电路和熄灭电路，实现快速、精准的控制。
晶闸管作为一种非常实用的电子元件，将在各种电子设备和电路应用中发挥越来越重要的作用。
1.项目一任务一 晶闸管及其导通关断条件测试
三、相关知识
03
晶闸管的主要参数
3．门极参数 （1）门极触发电流IGT。室温下，在晶闸管的阳极、阴极加上6V的正向阳极电压，管 子由断态转为通态所必需的最小门极电流，称为门极触发电流IGT。 （2）门极触发电压UGT。产生门极触发电流IGT所必需的最小门极电压，称为门极触发 电压UGT。
为了保证晶闸管的可靠导通，常常采用实际的触发电流比规定的触发电流大。
任务描述：晶闸管（Thyristor）是一种开关元件，具有可控单向导电性，即其 与一般二极管一样单向导电。但与一般二极管不同的是，晶闸管的导通时刻是 可以控制的，其被广泛应用于可控整流、调光、调压、调速、无触点开关、逆 变及变频等方面。在晶闸管的实际使用过程中，除能确定晶闸管的引脚和对其 好坏进行判断外，还要掌握其导通关断条件。
三、相关知识
03
晶闸管的主要参数
（2）维持电流IH。在室温下门极断开时，元件从较大的通态电流降到刚好能保持导通的最 小阳极电流称为维持电流IH。维持电流与元件容量、结温等因素有关，额定电流大的管子维 持电流也大，同一管子结温低时维持电流增大，维持电流大的管子容易关断。同一型号的管 子其维持电流也各不相同。 （3）擎住电流IL。在晶闸管加上触发电压，当元件从阻断状态刚转为导通状态就去除触发 电压，此时要保持元件持续导通所需要的最小阳极电流，称擎住电流IL。对同一个晶闸管来 说，通常擎住电流比维持电流大数倍。
三、相关知识
04
晶闸管命名及型号含义
2．国外晶闸管的命名及型号含义 “SCR”（Semiconductor Controlled Rectifier）是晶闸管（单向可控硅）的统称。 在这个命名前提下，各个生产商有其自己产品命名方式。 最早的MOTOROLA（摩托罗拉）半导体公司取第一个字M代表其摩托罗拉， CR代 表单向，因而组合成单向晶闸管MCR的第一代命名，代表型号有MCR100-6、 MCR100-8、MCR22-6、MCR16M、MCR25M等。
《电力电子技术》电子教案 项目一 晶闸管导通关断实验
• 【知识目标】
• 1)认识晶Leabharlann 管的外部结构。 • 2)了解晶闸管的等效电路。 • 3)掌握晶闸管导通关断条件。
• 【能力目标】
• 1)能识别晶闸管的外部结构，正确选用晶闸管的散热器。 • 2)能够搭接晶闸管导通关断条件实验电路。 • 3)能用点火现象解释晶闸管导通关断原理。 • 4)总结晶闸管导通关断条件。
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项目一 晶闸管导通关断实验
• 【项目结论】
• 通过本项目可知，晶闸管导通必须同时具备两个条件:阳极处于正向 偏置;门极处于正向偏置。
• 晶闸管导通，门极即失去控制作用，故晶闸管为半控型器件。为使晶 闸管关断，必须使其阳极电流减小到一定数值以下，这可以通过使阳 极电压减小到零或反向的方法来实现。
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项图1一1晶闸管导通关断实验线路图
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项目一 晶闸管导通关断实验
• 【项目实施】
• 实验电路如项图1一1所示。阳极电源E、通过电位器RP，连接负载 RL(白炽灯)，接到晶闸管的阳极A与阴极K，组成晶闸管的主电路。 流过晶闸管阳极的电流称阳极电流lA，晶闸管阳极和阴极两端的电压 称阳极电压UA。门极电源EC通过电阻RC，连接晶闸管的门极G，与 阴极K组成控制电路(也称触发电路)。流过门极的电流称门板电流IC， 门极与阴极之间的电压称门极电压UC。用灯泡来观察晶闸管的通断 情况。该实验分9个步骤进行。
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晶闸管的简易测试及导通关断 条件实验
一、实验目的
1. 掌握晶闸管的简易测试方法。 2. 验证晶闸管的导通条件及关断方法。
二、要ห้องสมุดไป่ตู้学生实验前做的工作
1、预习相关理论知识 (1 ) 复习教材中有关内容，理解电路的工作原理。 （2）学习实验指导书中有关电路的内容，掌握电路工作原理
及调试方法。
2、写预习报告 (1)实验的目的 (2)实验线路图 (3)实验仪器与设备 (4)实验内容与步骤 (5)实验注意事项 (6)预习题目的回答
图1-3 检测晶闸管的触发能力的电路
3.晶闸管的导通条件（图1-1） 1）首先将S1~S3断开，闭合S4，加30V正向阳极电压。然后让 控制极开路或接-4.5V电压，观看晶闸管是否导通，灯泡是否 亮。
2）加30V反向阳极电压，控制极开路、接 -4.5V或接+4.5V电 压，观察晶闸管是否导通，灯泡是否亮。
图1-2 判别晶闸管好坏示意 图
2、检测晶闸管的触发能力 检测电路如下图所示。将万用表置于0.25～1A挡，为保护表 头，可串入一只R＝4.5v/I档Ω的电阻(其中：I档为所选万用表量 程的电流值) 。电路接好后，在S处于断开位置时，万用表指针 不动。然后闭合S(S可用导线代替)，使控制极加上正向触发电 压，此时，万用表应明显向右摆，并仃在某一电流位置，表明 晶闸管已经导通。接着断开开关S，万用表指针应不动，说明 晶闸管触发性能良好。
三、实验设备及仪器
1. 自制晶闸管导通与关断实验板。 2. 0~30v直流稳压电源。 3. 万用表 4. 1.5v×3干电池 5. 好、坏晶闸管
1块 1台 1块 1组 各1只
四、实验电路图
图1-1 晶闸管导通与关断条件实验电路
五、实验内容
1、 鉴别晶闸管好坏 具体操作顺序如下图所示。将万用表置于R×1位置，用表笔测量G、K之 间的正反向电阻，阻值应为几Ω~几十Ω左右。一般黑表笔接G，红表笔接K 时阻值较小。由于晶闸管芯片一般均采用了短路发射极结构(即相当在控制 极与阴极间并联了一个小电阻) ，所以正反向阻值差别不大，即使测出正反 向阻值近似相等也是正常的。接着将万用表调至R×10k挡，测量G、A与K、 A之间的阻值，无论黑红表笔怎样调换测量，阻值均应为无穷大。否则，说 明晶闸管已经损坏。
极电压，当时流表指针由某值突降到零时该值就是被测晶 闸管的维持电流。此时若再升高阳极电源电压，灯泡也不 再发亮，说明晶闸已经关断。
六、实验报告要求
1．总结导通条件及关断法，回答实验中提出的问题。 2．总结简易判断晶闸管好坏的方法。
3）阳极、控制极都加正向电压，观看晶闸管是否导通，灯 泡是否亮。
4）灯亮后去掉控制极电压，看灯泡是否亮；再加 -4.5V反向 门极电压，看灯泡是否继续亮，为什么？
4、晶闸管关断条件实验（见图1-1） 1）接通正 30V电源，再接通 4 .5V正向控制极电压使晶闸管导
通，灯泡亮，然后断开控制极电压。
2）去掉30V阳极电压，观察灯泡是否亮。 3）接通 30V正向阳极电压及正向控制极电压使灯点燃，而后
闭合S1，断开控制极电压。然后接通S2，看灯泡是否熄灭。 4）在 1、2端换接上 0.22uF／50V的电容再重复步骤3）的实验，
观察灯泡是否熄灭，为什么？
5）打再开把S晶3，闸观管察导灯通泡，是断否开熄控灭制，极为电什压么，？然后闭合S3，再立即 6）断开S4，再使晶闸管导通，断开控制极电压。逐渐减小阳