晶闸管及其应用教案
晶闸管及其应用PPT学习教案
本章要求：
41
预备知识： 晶闸管的触发电路脉冲要求
g
i
触发信号可以是交流，直流也可以是 脉冲信 号。
触发电路必须符合下列要求： 1）触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压 同步。 2）触发脉冲应有足够的功率。 3）触发脉冲应有足够的宽度。
ωt 强触发脉冲
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本章要求：
42
预备知识： 晶闸管的触发电路脉冲要求
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本章要求：
43
本44章要求：
9-3 单结晶体管触发电路
一、单结晶体管（双基极二极管）: 如：B T 3 3
e
b1 b2
第43页/共99页
本45章要求：
9-3 单结晶体管触发电路
一、单结晶体管（双基极二极管）: 如：B T 3 3
各部分的意义:
3：耗散功率 300mw T： 特殊半导体
IO
=3Ω 20
2、220V时最小控制角：最大导通角 ，最大 输出
UO=0.9U
=0.9×220 =60V ∴查表得 a=113.20
1+cosa 2
1+cosa 2
本章要求：
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34
3.晶闸管的电流有效值：IT：（最小a对应最 大IT）
U IT=
RL
220 =
3
=26.23A
1 4π
本章要求：
24
6）、正向阻断峰值电压（也叫额定电 压或耐 压）UFRM： UFRM=（1.5~2）UTM
UTM：VT的AK间的实际峰值电压
二、单相桥式半控整流路：
1。电路图
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本章要求：
25
2。工作过程：
晶闸管教案
教学单元名称晶闸管及其应用电路课程名称电子技术课时数4课时授课教师授课班级授课时间授课地点所选教材《电子技术基础》第2版张龙兴主编高等教育出版社学情分析学生对上个内容的相关知识要点掌握得较好，且能够积极主动回答问题，因此我们需要利用学生的积极性，更好更通俗得讲解本次课的内容。
三维目标知识目标1、掌握晶闸管的相关知识；2、掌握晶闸管应用电路的组成及相关计算。
技能目标1、搭建晶闸管应用电路；2、分析和排除晶闸管应用电路的故障。
素养和思政目标1、增强小组协作能力；2、能积极主动向老师提问并正确回答问题；3、培养积极向上的学习情绪，养成实事求是的工作态度；4、增强技能报国的自豪感和自信心。
教学重点与教学难点重点1、晶闸管的相关知识；2、晶闸管应用电路的组成及相关计算。
难点1、晶闸管应用电路的组成及相关计算。
教学方法讲授法讲授晶闸管的知识点。
演示法布置任务，设计合适的电路。
练习法指导学生进行练习。
教学资源1、《电子技术基础》教材2、《晶闸管及其应用电路》PPT教学手段1、多媒体教学2、黑板3、晶闸管实物教学内容晶闸管又称为可控硅，是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体器件。
它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。
晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性,但它的导通时间是可控的，主要用于整流、逆变、调压及开关等方面。
可分为单向晶闸管和双向晶闸管。
优点是：优点：体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维修简单、操作方便、寿命长、容量大(正向平均电流达千安、正向耐压达数千伏)。
一、单向晶闸管的相关知识1、文字符号及图形符号文字符号：SCR、KG、CT、VT图形符号：2、内部结构教学内容3、导通及截止条件（1）导通条件①晶闸管阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电压。
②晶闸管控制电路(控制极与阴极之间)加正向电压或正向脉冲(正向触发电压)。
晶闸管导通后,控制极便失去作用。
依靠正反馈,晶闸管仍可维持导通状态。
（2）截止条件①必须使晶闸管阳极电流减小,直到正反馈效应不能维持。
《晶闸管及其应用》课件
《晶闸管及其应用》PPT课件
目 录
• 晶闸管简介 • 晶闸管类型与参数 • 晶闸管应用 • 晶闸管电路设计 • 晶闸管使用注意事项
01
晶闸管简介
晶闸管定义
总结词
晶闸管是一种大功率半导体器件，具有单向导电性。
详细描述
晶闸管是一种由半导体材料制成的电子器件，其工作原理基于半导体的PN结。 它具有单向导电性，即只允许电流在一个方向上流动，而在另一个方向上则截 止。
详细描述
晶闸管作为电力电子器件，在电力系统、工业自动化、新能源等领域发挥着重要作用。通过整流技术，可以将交 流电转换为直流电，满足各种电子设备和电器的需求。逆变技术则将直流电转换为交流电，用于驱动电机、照明 等设备。此外，晶闸管还可以用于开关电路，实现电源的通断控制。
电机控制应用
总结词
晶闸管在电机控制领域应用广泛，可以实现电机的调速和正反转控制。
斩波电路设计
总结词
斩波电路是利用晶闸管快速导通和关断特性 ，将直流电转换为脉冲信号的电路。
详细描述
斩波电路设计主要考虑晶闸管的触发角、关 断角和脉冲宽度等因素，以实现斩波效果。 斩波电路常用于调节电源的输出电压或电流 ，以达到节能或调节系统性能的目的。
05
晶闸管使用注意事项
安全操作注意事项
01 操作前应穿戴好防护用具，确保工作区域 安全。
晶闸管工作原理
总结词
晶闸管由P1、N1、P2、N2四个层构成，利用内部电荷的移 动实现电流的控制。
详细描述
晶闸管由P型半导体和N型半导体交错排列形成P1、N1、P2 、N2四个层。当晶闸管两端加上正向电压时，空穴和电子分 别在P1层和N1层中形成，并形成电流。当晶闸管两端加上反 向电压时，空穴和电子在P2层和N2层中形成，但由于内部电 荷的移动被阻止，电流无法通过。
电工电子技术及应用教案——晶闸管与单相可控整流电路(中职教育).docx
晶闸管与单相可控整流电路【课题编号】01-10-01【课题名称】晶闸管【教学目标】知识传授口标：1、掌握晶闸管的结构和电路符号。
2、掌握昂闸管的工作原理。
3、理解晶闸管的伏安特性，了解其主要参数。
能力培养目标1、培养学生的抽彖思维能力。
2、一定的动手实践能力。
【教学重点】晶闸管的工作原理和应用技术。
【难点分析】晶闸管的结构和种类，晶闸管的伏安特性曲线及主要参数。
【学情分析】学生的抽彖思维能力较弱，不易直接讲解晶闸管的工作原理，就先通过演示实验，让学生观察到晶闸管的特性和应用，以激发他们的学习兴趣，从而引导他们掌握晶闸管的工作原理。
【教学方法】实验法、讲授法【教具资源】品闸管及演示其导通的实验装置、多媒体课件【课时安排】1学吋【教学过程】■＞导入新课晶闸管是一种利用弱电控制强电的半导体器件，它使电了技术应用非常广泛。
国防军事、工业交通、农业商业、家用电器方面，无不渗透着电力电子技术的新成就。
二、讲授新课教学环节1、品闸管的结构符号教师活动：投影晶闸管的多媒体动画。
学生活动：观察晶闸管的多媒体动画。
初步掌握晶闸管的结构和电路符号。
教学环节2、晶闸管的工作原理演示教师活动：演示品闸管的触发导通实验学生活动：观察实验现象，理解晶闸管导通的条件和关断的条件。
讲解教师活动：重点讲解晶闸管内部可看成是两个三极管连结。
有触发信号时内部电路形成强烈的正反馈，其使迅速导通。
教学环节3品闸管的伏安特性教师活动：投影晶闸管伏安特性曲线的多媒体课件。
学生活动：观察伏安特性曲线的转折点并理解原理。
教学环节4品闸管的型号和主要参数教师活动：展示晶闸管的型号和主要参数学生活动：认真听讲，理解并记忆。
三、课堂小结教师与学生共同回顾晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、晶闸管的型号以及主要参数，把分散的知识联系起来，综合理解晶闸管的特性。
四、课堂练习五、课后作业【课题编号】02-10-02【课题名称】单相可控整流电路【课题名称】知识传授口标：1、掌握电阻必负载的单相半波可控整流电路2、掌握电感性负载的单相半波可控整流电路3、单和桥式全控整流电路能力培养目标培养学生分析问题解决问题的能力【教学重点】各种可控整流屯路的工作原理【难点分析】晶闸管的移相范围【学情分析】就在二极管整流屯路的知识基础上引导学生学会可控整流的学习，以引导他们进入学习状态。
晶闸管及其应用共37页
9.2.2 单相桥式可控整流
由可见，此电路也是 通过调整触发信号出现的 时间来改变晶闸管控制角
和导通角 ，从而实现
控制输出的直流电压平均 值之目的。
动画 单相桥式整流电路
应用实例
晶闸管除了用于可控整流电路 外，还可作为无触点可控开关。
防盗报警器(断线报警器)
2．触发电压只需要短时间存在，因此常用脉冲电压(电子 技术中把瞬间突变、作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号， 简称脉冲)。
3 C T － 5/500
表示正向阻断峰值电压(V)[500 V] 表示额定正向平均电流(A)[5 A] 表示晶闸管元件 表示 N 型硅材料 表示 三个电极
P K 200 － A 的不标)① D 级为 0.7 V
额定电压级别 ② [ 为 1000 V ]
额定正向平均电流 [ 200 A ]
晶体闸流管(简称晶闸管，旧称可控硅) 广泛应用于无触点 开关电路及可控整流设备中。
9.1.1 晶闸管的结构和符号
图 (a) 所示是常见晶闸管外形，它有三个电极：阳极 a、阴 极 c 和控制极 g。图（b）是晶闸管的符号，图（c）是晶闸管内 部结构示意图。
图(c)可见，晶闸管 内部有三个 PN 结，分别 用 J1、J2 和 J3 表示。
晶闸管的这些工作特性是 由其内部结构决定的，可用示 意图来解释。
晶闸管可以看成由一只 NPN 三极管与一只 PNP 三极管组 成，仅在阳极 a 和阴极 c 之间加上正向电压以后，V1V2 两只 三极管因为没有基极电流，所以均不导通。
若在 V1 的基极 g (即晶闸管的控制极上)加上正向电压， 使 V1 产生基极电流 IG，此电流经 V1 放大以后，在 V1 集电极
晶闸管及其应用教案
课题任务九晶闸管及其应用9.1 单、双向晶闸管和单结晶闸管的认识和检测课型新课授课班级授课时数 2教学目标了解单向、双向晶闸管和单结晶体管的结构、引脚、主要参数、基本特性教学重点万用表的正确使用方法教学难点单、双向晶闸管和单结晶闸管的认识和检测学情分析教学效果教后记Ａ、导入新课实物展示：向学生展示单向、双向晶闸管和单结晶体管，提出本次课任务。
B、新授课基础知识一、单向晶闸管㈠外形单向晶闸管的外形如图9-1所示。
图9-1 单向晶闸管外形㈡结构与符号单向晶闸管是由三个PN结及其划分为四个区组成，如图9-2所示。
由外层的P型和N型半导体分别引出阳极A和阴极K，由中间的P型半导体引出控制极G。
文字符号用“V”表示。
(a)结构(b)符号图9-2 单向晶闸管的结构与符号展示法（结合演示讲解）实物展示㈢工作特性⒈单向晶闸管的导通必须具备两个条件：①在阳极（A）与阴极（K）之间必须为正向电压（或正向偏压）；即：U AK＞0；②在控制极（G）与阴极（K）之间也应有正向触发电压；即：U GK ＞0。
⒉晶闸管导通后，控制极（G）将失去作用，即：当U GK＝0，晶闸管仍然导通。
⒊单向晶闸管要关断时必须满足：使其导通（工作）电流小于晶闸管的维持电流值或在阳极（A）与阴极（K）之间加上反向电压（反向偏压）；即：I V＜I H或U AK＜0。
二、双向晶闸管㈠外形双向晶闸管的外形如图9-3所示。
图9-3 双向晶闸管外形㈡结构与符号双向晶闸管的结构与符号如图9-4所示，它是一个NPNPN五层结构的半导体器件，其功能相当于一对反向并联的单向晶闸管，电流可以从两个方向通过。
所引出的三个电极分别为第一阳极T1、第二阳极T2和控制极G。
结合演示讲解实物展示(a)结构(b)符号图9-4 双向晶闸管的结构与符号㈢工作特性⒈双向晶闸管导通必须具备的条件是：只要在控制极（G）加有正或负向触发电压（即U G＞0或U G＜0＝，则不论第一阳极（T1）与第二阳极（T2）之间加正向电压或是反向电压，晶闸管都能导通。
晶闸管教案教案
晶闸管教案教案标题：晶闸管教案教案目标：1. 了解晶闸管的基本原理和工作原理。
2. 掌握晶闸管的特性、分类和应用领域。
3. 学会晶闸管的控制方法和保护措施。
4. 进一步培养学生的实验操作和问题解决能力。
教学准备：1. 教师准备：晶闸管实物、多媒体课件、实验设备和材料。
2. 学生准备：课本、笔记本、实验报告本。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入晶闸管概念，与学生讨论晶闸管在电子领域中的重要性和应用。
2. 利用多媒体课件展示晶闸管的外观和基本结构。
二、知识讲解（15分钟）1. 通过多媒体课件详细解释晶闸管的工作原理和基本特性。
2. 介绍晶闸管的分类和应用领域，并结合实际案例进行说明。
三、实验操作（30分钟）1. 学生分组进行晶闸管的实验操作。
2. 实验内容包括晶闸管的触发控制和保护措施。
3. 学生根据实验结果填写实验报告，并进行实验结果的分析和讨论。
四、问题解答（10分钟）1. 教师与学生进行互动，解答学生在实验过程中遇到的问题。
2. 教师提出一些拓展问题，引导学生思考晶闸管在未来的发展趋势和应用前景。
五、总结与评价（10分钟）1. 教师对本节课的内容进行总结，并强调重点和难点。
2. 学生根据课堂表现和实验报告的完成情况进行评价。
教学延伸：1. 鼓励学生自主学习，进一步了解晶闸管相关的知识，并进行深入研究。
2. 组织学生参加相关竞赛或科技创新活动，提高学生的创新能力和实践能力。
教学评价：1. 通过学生的实验报告和课堂表现进行评价，了解学生对晶闸管的理解和掌握程度。
2. 对学生的问题解答和思考能力进行评价，鼓励学生积极参与课堂互动。
晶闸管及其应用(DOC)
晶闸管及其应用课程目标1 了解晶闸管结构，掌握晶闸管导通、关断条件2 掌握可控整流电路的工作原理及分析3 理解晶闸管的过压、过流保护4 掌握晶闸管的测量、可控整流电路的调试和测量课程内容1 晶闸管的结构及特性2 单相半波可控整流电路3 单相半控桥式整流电路4 晶闸管的保护5 晶闸管的应用实例6 晶闸管的测量、可控整流电路的调试和测量学习方法从了解晶闸管的结构、特性出发，掌握晶闸管的可控整流应用，掌握晶闸管的过压和过流保护方式，结合实物和实训掌握晶闸管管脚及好坏的判断，通过应用实例，了解晶闸管的典型应用。
课后思考1晶闸管导通的条件是什么？导通时，其中电流的大小由什么决定？晶闸管阻断时，承受电压的大小由什么决定？2为什么接电感性负载的可控整流电路的负载上会出现负电压？而接续流二极管后负载上就不出现负电压了，又是为什么？3 如何用万用表判断晶闸管的好坏、管脚？4 如何选用晶闸管？晶闸管的结构及特性一、晶闸管外形与符号：图5.1.1 符号图5.1.2 晶闸管导通实验电路图为了说明晶闸管的导电原理，可按图5.1.2所示的电路做一个简单的实验。
（1）晶闸管阳极接直流电源的正端，阴极经灯泡接电源的负端，此时晶闸管承受正向电压。
控制极电路中开关S断开(不加电压)，如图5.1.2(a)所示，这时灯不亮，说明晶闸管不导通。
（2）晶闸管的阳极和阴极间加正向电压，控制极相对于阴极也加正向电压，如图5.1.2(b)所示.这时灯亮，说明晶闸管导通。
（3）晶闸管导通后，如果去掉控制极上的电压，即将图5.1.2(b)中的开关S断开，灯仍然亮，这表明晶闸管继续导通，即晶闸管一旦导通后，控制极就失去了控制作用。
（4）晶闸管的阳极和阴极间加反向电压如图5.1.2(C)，无论控制极加不加电压，灯都不亮，晶闸管截止。
（5）如果控制极加反向电压，晶闸管阳极回路无论加正向电压还是反向电压，晶闸管都不导通。
从上述实验可以看出，晶闸管导通必须同时具备两个条件：(1) 晶闸管阳极电路加正向电压；(2) 控制极电路加适当的正向电压(实际工作中,控制极加正触发脉冲信号)。
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课题
任务九晶闸管及其应用
9.1 单、双向晶闸管和单结晶闸管的认识和检测
课型
新课授课班级授课时数 2 教学目标
了解单向、双向晶闸管和单结晶体管的结构、引脚、主
要参数、基本特性
教学重点
万用表的正确使用方法
教学难点
单、双向晶闸管和单结晶闸管的认识和检测
学情分析
教学效果
教后记
Ａ、导入新课
实物展示：向学生展示单向、双向晶闸管和单结晶体管，提出本次课任务。
B、新授课
基础知识
一、单向晶闸管
㈠外形
单向晶闸管的外形如图9-1所示。
图9-1 单向晶闸管外形
㈡结构与符号
单向晶闸管是由三个PN结及其划分为四个区组成，如图9-2所示。
由外层的P型和N型半导体分别引出阳极A和阴极K，由中间的P型半导体引出控制极G。
文字符号用“V”表示。
(a)结构(b)符号
图9-2 单向晶闸管的结构与符号展示法
（结合演示讲解）
实物展示
㈢工作特性
⒈单向晶闸管的导通必须具备两个条件：
①在阳极（A）与阴极（K）之间必须为正向电压（或正向偏压）；即：
U AK＞0；
②在控制极（G）与阴极（K）之间也应有正向触发电压；即：U GK ＞0。
⒉晶闸管导通后，控制极（G）将失去作用，即：当U GK＝0，晶闸管仍然导通。
⒊单向晶闸管要关断时必须满足：
使其导通（工作）电流小于晶闸管的维持电流值或在阳极（A）与阴极（K）之间加上反向电压（反向偏压）；即：I V＜I H或U AK＜0。
二、双向晶闸管
㈠外形
双向晶闸管的外形如图9-3所示。
图
9-3 双向晶闸管外形
㈡结构与符号
双向晶闸管的结构与符号如图9-4所示，它是一个NPNPN五层结构的半导体器件，其功能相当于一对反向并联的单向晶闸管，电流可以从两个方向通过。
所引出的三个电极分别为第一阳极T1、第二阳极T2和控制极G。
结合演示讲解
实物展示
(a)结构(b)符号
图9-4 双向晶闸管的结构与符号
㈢工作特性
⒈双向晶闸管导通必须具备的条件是：只要在控制极（G）加有正或负
向触发电压（即U G＞0或U G＜0＝，则不论第一阳极（T1）与第二阳极（T2）之间加正向电压或是反向电压，晶闸管都能导通。
⒉晶闸管导通后，控制极（G）将失去作用，即：当U G＝0，晶闸管仍然导通。
⒊只要使其导通（工作）电流小于晶闸管的维持电流值，或第一阳极（T1）与第二阳极（T2）间外加的电压过零时，双向晶闸管都将关断。
三、单结晶体管
㈠外形
单结晶体管的外形如图9-5所示。
图9-5 单结晶体管外形
㈡结构与符号结合演示讲解
实物展示
(a)结构(b)
符号(c)等效电路
图9-6 单结晶体管的结构与符号
单结晶体管的结构如图9-6(a)所示，它是在一块高阻率的N型硅基片上用镀金陶瓷片制作成两个接触电阻很小的极，作为第一基极b1和第二基极b2，在硅基片的另一侧靠近b2处掺入P型杂质，从而形成PN结，并引出电极作为发射极e。
其等效电路是由第一基极b1和第二基极b2之间的电
阻R bb（R bb=R b1+R b2）、发射极e与两基极之间的PN结（即二极管VD）所组成，如图(b)所示。
单结晶体管的图形符号如图(c)所示，文字符号也用“VT”表示。
㈢工作特性
⒈单结晶体管的e极与b1极之间的电阻r eb1随发射极电流I E而变。
当
I E上升时r eb1就会下降。
单结晶体管的e极与b2极之间的电阻r eb2与发射极电流I E无关。
⒉单结晶体管的导通条件为：在e极与b1极之间应为正向电压（即U eb1＞0），且在b2极与b1极之间也应为正向电压（即U b2b1＞＞0）。
⒊特性：
当U eb1较低时，单结晶体管VT是截止的；但当U eb1上升至某一数值时，I E 会加大，而r eb1迅速下降，即单结晶体管迅速导通，相当于开关的闭合。
因此，只要改变U eb1的大小，就可控制单结晶体管迅速导通或截止。
工作步骤
步骤一：单向晶闸管的认识和检测结合演示讲解
㈠器材准备：学习任务九所需指针式万用表和单向晶闸管
㈡极性判别
选用万用表的电阻R×l00Ω挡；用黑表棒固定接一管脚，红表棒分别接其余两个管脚。
测读出一组电阻值；不断变换；若其中只有一次测得的电阻值为较小时，黑表棒所接的管脚为控制极G，红表棒所接的管脚为阴极K，剩余一管脚为阳极A。
如图9-7所示。
图9-7 单向晶闸管极性判别
㈢检测
⒈选用万用表的电阻R×lkΩ挡；测量G极与A极之间、A极与K极之间的正反向电阻均应为无穷大。
若G极与A极之间、A极与K极之间的正反向电阻都很小，说明单向晶闸管内部击穿。
⒉选用万用表的电阻R×l00Ω挡；将黑表棒接A极，红表棒接K极；再将G极与黑表棒（或A极）瞬间相碰触一下，单向晶闸管应出现导通状态即万用表指针向右偏转，并应能维持导通状态。
各种单向晶闸管的外形，以及使用万用表测试单向晶闸管极的操作。
步骤二：双向晶闸管的认识和检测
㈠器材准备
表9-2 学习任务九所需工具与器材、设备明细表②名称符号型号规格单位指针式万用表500型或MF-47型台双向晶闸管V BCM1A 或BT 1A 600V 个
㈡极性判别演示单向晶闸管的检测
⒈T2极的确定
选用万用表的电阻R×lΩ或R×l0Ω挡；用一表棒固定接一管脚，另一表棒
分别接其余两个管脚。
测读出一组电阻值；不断变换；因第二阳极T2
与控制极G极之间、第二阳极T2与第一阳极T1之间的电阻均应为无穷
大，所以，当测出某管脚与其余两管脚的阻值为无穷大时，则表棒固定
所接的管脚为第二阳极T2；如图9-8(a)所示。
带有散热板的双向晶闸管，
T2极往往是与散热板相连接。
图9-8 双向晶闸管极性判别
⒉其余两极的确定
将黑表棒接假设的T1极，红表棒接已确定的T2极。
在红表棒不断开与T2
极连接的情况下，将T2极（或红表棒）与假设的G极瞬间相碰触一下；
双向晶闸管应出现导通状态即万用表指针向右偏转，并能维持导通状
态；则上述假设的两极为正确。
如图9-8(b)所示。
若不出现上述现象，
可改变两极的连接表棒再测。
㈢检测
⒈选用万用表的电阻R×lΩ或R×l0Ω挡；将黑表棒接T1极，红表棒接T2
极。
在红表棒不断开与T2极连接的情况下，将T2极（或红表棒）与G
极瞬间相碰触一下，万用表指针应向右偏转，并能维持导通状态；如图
9-9(a)所示。
说明晶闸管已经导通，导通方向为T1→T2。
图9-9 双向晶闸管性能检测
演示双向
晶闸管的
检测
练习随堂习题：填空；1、2、3、4、5、6 选择：1、2、3、4
判断：1、2
小结1．晶闸管有单向晶闸管和双向晶闸管两种。
2．单结晶体管是只有一个PN结的三极管，具有两个基极
3、单向晶闸管是由三个PN结及其划分为四个区
4、双向晶闸管是一个NPNPN五层结构的半导体器件
布置作业
综合：1、2、6。