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目录1

第一章　工作原理和基本理论1

第一节 PN结构2

第二节 电压阻断能力4

第三节　开通过程与导通特性6

第四节　关断过程和“控制极控制特性11

第二章　元件结构和工艺过程13

第一节　硅片的制备13

一、单晶的切割13

二、研磨13

第二节 PN结的形成13

第三节　结形成后硅片的检测17

一、硅片中杂质浓度及其分布的决定17

二、载流子寿命的决定18

第四节　硅片和基极金属的连接19

第五节　结的表面造型与保护20

一、结的表面造型20

二、表面保护20

第六节　管芯的封装20

一、封装方法20

二、硬焊结构20

三、压接封装工艺22

第七节　元件封装的机械设计24

一、螺栓型装配24

二、平底型结构25

三、叠层式散热器的可控硅25

四、双面冷却的平板结构25

五、环氧封装的可控硅27

一、电压术语28

第三章　术语和符号28

第一节　术语28

二、电流术语29

三、控制极参数30

四、决定功率的术语30

五、开关时间术语31

六、控制极关断术语32

第二节　符号32

一、整流器符号32

二、晶体管符号33

三、可控硅符号33

第四章　可控硅的额定值及特性35

第一节　阻断特性35

四、瞬态正向阻断电压VFBT36

五、正向转折电压VBO36

二、瞬态反向阻断电压VRBT36

三、正向电压VFB36

一、反向电压VRB36

第二节　控制极特性37

第三节　结温37

第四节　正向电流特性38

第五节　热阻40

一、热阻的额定41

二、瞬态热阻42

三、不规则电流波形的热阻计算44

第六节　可控硅的其它电流额定值47

一、有效电流47

二、I2t额定值47

第七节　动态特性48

一、阳极电流上升率di/dt48

三、浪涌电流额定值48

二、动态开通压降50

三、正向电压临界上升率dv/dt50

四、重加电压上升率52

第八节　关断时间52

第九节　控制极可关断可控硅GCS54

一、控制极关断的变量54

二、控制极输入特性54

三、低频控制极关断55

四、脉冲控制极关断56

二、通态峰值电压58

四、维持电流和掣住电流58

三、直流控制极特性58

一、交流正向和反向阻断特性58

第一节　静态测试58

第五章　测试电路和操作方法58

第二节　动态测试61

一、正向电压上升率dv/dt61

二、电路换向关断时间64

三、开通时间67

四、动态正向压降70

五、反向恢复电荷73

第三节　寿命测试75

一、交流阻断寿命75

二、工作寿命75

三、正向电流上升率di/dt75

第六章　控制极特性及其触发电路77

第一节　控制极-阴极特性77

一、器件开通时的等效电路77

二、触发前的控制极-阴极的伏安特性78

三、在阳极导通期间控制极-阴极的伏安特性79

第二节　器件特性和控制极条件的关系81

一、控制极偏置-电流效应82

二、控制极偏置-电压效应82

三、控制极的阻抗效应85

第三节　控制极额定值和触发电路的设计准则86

一、控制极平均功率耗散PC（AC）86

二、不触发特性VGNT87

三、强触发和弱触发87

四、控制极电源的负载线90

第四节　控制极触发电路91

一、电阻和电容触发电路91

二、饱和电抗器控制93

三、同步与定时电路97

四、单结晶体管弛张振荡器98

五、肖克莱击穿二极管弛张振荡器103

六、阻塞振荡器控制极触发104

七、强触发的控制电路106

第七章　交流相位控制的应用108

第一节　相位控制原理108

第二节　交流电路中的换向110

一、电路瞬态过程的换向110

二、低反向偏压的换向112

第三节　可控硅控制器的交流瞬态电流114

第四节　单相交流开关116

一、感性负载的交流开关116

二、交流开关的谐波干扰119

三、过电流保护120

第五节　三相交流开关的结构122

二、中线接地和“内三角形”结构126

的用六只可控硅的三相交流开关126

一、用三只可控硅的三相交流开关电路126

三、进线连接的六只可控硅三相交流开关128

四、用三只可控硅三只二极管的三相交流开关130

五、用四只可控硅的三相交流开关130

六、特性概述131

第六节　特殊用途的交流开关和负载抽头变换器134

一、抽头调节器的工作特性135

二、可控硅的调节系统和闪烁问题137

第七节　可变的直流电压变流器140

第八节　三相变流器的比较141

一、整流器特性141

二、延迟角与系统响应的关系143

三、控制极触发电路的考虑144

四、感性负载152

五、逆变器工作153

第九节　直流电动机控制和特性154

一、调速技术155

二、直流电机的速-矩特性157

三、电动机反转的可控硅控制158

四、影响电动机准确速度的因素161

五、电动机加速和电枢电流164

六、直流电动机控制的应用166

第十节　交流电动机控制173

第十一节　蓄电池充电176

第十二节　特殊照明控制180

第八章　在直流电路和强迫换向方面的应用182

第一节　关断时间及其变化183

第二节　关断电路及方法186

一、器件的关断时间及使用要求187

三、脉冲变压器换向188

二、辅助晶体管开关换向188

五、谐振负载换向190

四、电容换向电路190

六、LC自由换向电路191

七、辅助LC换向电路194

八、控制极可关断可控硅（GTO或GCS）199

第三节　可控硅在直流电动机控制中的应用200

第四节　进线斩波器的控制201

一、控制电动机用的斩波技术201

二、元件选择和设计程序204

第五节　可控硅在直流-直流调压方面的应用215

一、固定频率、可变脉冲宽度的直流斩波调节器215

二、斩波器的工作原理216

三、设计方法219

四、设计实例225

一、逆变器接线方式229

五、结论229

第六节　可控硅在静态逆变器中的应用229

二、逆变器输出231

三、逆变器的设计实例243

第七节　控制极可关断可控硅的电路270

第九章　串联技术280

一、导通280

二、关断281

三、关断状态时的瞬态电压283

四、关断状态时的稳态电压283

五、实际的电压分配网路285

六、并联和串联电阻器中的功率损耗286

第一节　并联运行287

第二节　熔断器290

第三节　瞬态电压源294

第四节　测试技术296

第五节　过电压保护技术296

一、RC浪涌电压抑制网路297

二、“铁铣形”瞬态保护电路299

三、电容器瞬态保护电路299

第六节　可控硅整流电路引起的射频电流源和干扰300

一、射频电流的辐射干扰301

二、干扰和整流谐波303

第十章　热设计311

第一节　引言311

第二节 可控硅的传热——一般理论和实践311

一、可控硅的热源311

二、传热的方式311

三、热阻312

第三节　可控硅的一般热设计数据317

第四节　测量技术318

一、热电偶测量法318

二、测量冷却流量319

三、测试步骤320

第五节　热阻数据321

第六节　采用自然对流散热器设计的典型实例330

第七节　采用挤压式散热器设计的典型实例332

第十一章　可靠性、质量管理和失效机理335

第一节　可靠性术语335

第二节　可靠性预测技术336

第三节　获取可靠产品的质量管理技术341

一、频数分布341

二、控制图表343

三、采用S的？图343

五、验收取样345

四、采用R的？图345

第四节　器件失效机理350

一、器件的体内沾污350

二、器件结表面的沾污350

三、封装问题351

四、机械方面的失效351

五、电气失效模式351

第十二章　设计数据363

第一节　换算表363

第二节　常数和规格363

第三节　阻抗比例关系式363

第四节　波形资料364

第五节　电路布置和常数365

第六节　定义和符号366

一、2N681～2N692型（JEDEC）可控硅整流元件417

第十三章　技术数据417

二、2191～2192型快速开关可控硅整流元件421

三、2N4361和2N4371型可控硅整流元件425

四、T507型放大控制极快速开关可控硅整流元件429

五、2505型高温可控硅整流元件（2N2023～2030与此同）436

六、2248型可控硅整流元件440

七、272型功率平板可控硅整流元件444

八、270-Y30型可控硅整流元件448

九、270型可控硅整流元件452

十、286-Y30型可控硅整流元件456

十一、283型功率平板可控硅整流元件460

十二、282-Y40型功率平板可控硅整流元件464

十三、2515型高温可控硅整流元件468

十四、2541～2542型快速可控硅整流元件472

十五、263型功率平板可控硅整流元件476